Simulation of Markovian quantum dynamics on quantum logic networks
Matyas Koniorczyk, Vladimir Buzek, Peter Adam, Akos Laszlo
我们研究了如何使用可编程量子处理器来模拟量子比特的马尔可夫动力学的生成器。
We study how generators of Markovian dynamics of a qubit can be simulated using a programmable quantum processor.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
继续探索
Emergent Non-Markovianity in Logical Qubit Dynamics
该研究探讨了逻辑量子位在量子纠错码下的非马尔可夫动力学，揭示了物理噪声马尔可夫性下逻辑门操作的非马尔可夫性来源，并提出了门集量子态层析技术的应用条件。
Simulated non-Markovian Noise Resilience of Silicon-Based Spin Qubits with Surface Code Error Correction
本文在量子纠错框架下研究了硅基自旋量子比特对非马尔可夫噪声的弹性，通过数值模拟评估距离为3的旋转表面码及其XZZX变体，发现量子纠错能将非马尔可夫物理噪声转化为马尔可夫逻辑噪声，使相干时间呈四次方依赖，并证实了该系统在空间噪声相关性和稀疏架构下的鲁棒性。
Non-Markovianity in Quantum Information Processing: Interplay with Quantum Error Mitigation
本研究揭示了非马尔可夫性在量子信息处理中与量子纠错和错误缓解的相互作用，展示了其在降低采样成本方面的贡献。
Correlation-Assisted Odd-Parity Encoded Gates in Coupled Fluxonium Qubits under Non-Markovian TLS Noise
利用关联纵向噪声在奇宇称子空间中转化为共模涨落，通过交换耦合和失谐驱动实现编码逻辑门，并建模非马尔可夫TLS噪声评估门保真度，发现正空间关联抑制差分涨落提升保真度。
Optimizing continuous-time quantum error correction for Markovian and non-Markovian noise models
本文利用机器学习优化连续时间量子纠错码空间和恢复映射，以适应任意噪声条件。
Non-Markovianity Benefits Quantum Dynamics Simulation
本研究发现非马尔可夫噪声能提升量子动力学模拟的准确性，揭示其在复杂非平衡物理中的重要性。
Polynomial time and space quantum algorithm for the simulation of non-Markovian quantum dynamics
本研究基于费曼路径积分公式开发多项式缩放的非马尔可夫量子动力学模拟量子算法，无经典开销且不受时间纠缠度影响，展现量子优势并成为开放量子系统模拟的统一框架。
Demonstration of non-Markovian process characterisation and control on a quantum processor
在量子计算机的规模扩大中，支撑容错的框架通常依赖于影响量子比特逻辑的环境噪声是不相关的（马尔可夫）的强假设。然而，随着物理设备进入复杂的多量子比特领域，人们的注意力转向理解相关-或非马尔可夫-噪声的出现和缓解，这对量子技术的发展构成了严峻的挑战。这种错误类型以前仍然难以描述的技术。在这里，我们开发了一个框架，用于表征量子系统中的非马尔可夫动力学，并在多量子比特超导量子器件上进行了实验测试。在噪声过程中不能使用标准的马尔可夫技术，我们的重建预测的行为的设备与不忠的$10^{-3}$。我们的研究结果表明，这种表征技术导致优越的量子控制和延长的相干时间，有效地解耦非马尔可夫环境。我们的结果验证了这个框架，它适用于任何受控的量子器件，并为实现最佳器件操作和降噪迈出了重要的一步。
Stochastic Schrödinger Equations for Markovian and non-Markovian cases
首先介绍了马尔可夫随机薛定谔方程及其与连续时间测量理论的联系。此外，将随机演化方程转化为一种模拟算法，并用两个具体的例子-阻尼谐振子和零拍光探测的二能级原子进行了说明。然后，我们考虑如何通过色噪声在随机薛定谔方程中引入记忆效应。具体来说，通过使用Ornstein-Uhlenbeck过程的方法进行说明，并提出了一个模拟的非马尔可夫过程。最后，在耗散量子比特模型的随机模拟的帮助下，分析近似技术进行了测试。
Continuous-Variable Fault-Tolerant Quantum Computation under General Noise
本文研究连续变量（CV）系统在一般噪声下的容错量子计算，证明通过Gottesman-Kitaev-Preskill码可将CV系统的马尔可夫型噪声转化为逻辑量子比特噪声并给出明确界限，结合级联码阈值定理证明CV量子计算具有容错阈值，并指出需仔细管理状态能量。
Detrimental non-Markovian errors for surface code memory
该工作研究非马尔可夫关联错误对表面码存储器的影响，发现影响症状量子比特和双量子比特门的“条纹状”时间关联会严重恶化逻辑错误率标度，从而强调抑制此类噪声对实现容错量子计算的重要性。
Succinct Description and Efficient Simulation of Non-Markovian Open Quantum Systems
非马尔可夫开放量子系统代表了量子系统与浴环境耦合时的最一般动力学。许多重要应用中的量子动力学都是非马尔可夫的。虽然对于特殊的情况，如哈密顿演化和Lindblad演化，量子模拟算法已经得到了广泛的研究，有效的量子模拟非马尔可夫开放量子系统的动力学仍然是探索不足。研究这类系统最直接的障碍是缺乏对它们的动力学的普遍简洁的描述。在这项工作中，我们完成了研究这样的动力学的差距1）提供一个简洁的非马尔可夫开放量子系统的动力学表示与可量化的错误，和2）开发一个有效的量子算法模拟这样的动力学与成本$O(t\, \mathrm{polylog}(t/ε))$的进化时间$t$和精度$ε$。我们推导的简洁表示是基于随机薛定谔方程，这可能导致新的替代方案，以处理开放量子系统以及。
Photonic Simulation of System-Environment Interaction: Non-Markovian Process and Dynamical Decoupling
利用光在耦合光子波导中的传输模拟了系统与环境的相互作用。电磁场的分布为研究开放量子系统的马尔可夫和非马尔可夫动力学提供了直观的物理见解。随着环境规模的增大，系统能量从振荡演化到指数衰减，恢复周期增大，系统从非马尔可夫过程向马尔可夫过程过渡.此外，通过引入一系列相位调制的动力学解耦，在光子开放系统中形成时间维度的能带结构，从而显著地加速或抑制能量耗散.这为光子系统中的耗散调节提供了可能性，类似于自旋的动态解耦。
Universal simulation of Markovian open quantum systems
我们考虑的问题是构造一个“普适集”的马尔可夫过程，这样任何马尔可夫开放量子系统，描述了一个单参数半群的量子信道，可以模拟通过顺序模拟的过程从普适集。特别地，对于$d$维的量子系统，我们明确地构造了一个由$d^2-3$连续参数表示的半群生成元的泛集，并证明了对一个$d$维马尔可夫量子系统进行动力学模拟的充要条件是能够实现a）从由泛集生成元的半群生成量子信道，以及b）系统上的酉操作。此外，我们提供了一个显式的算法模拟的马尔可夫开放量子系统的动力学使用这个通用的发电机集，并表明它是有效的，相对于这个通用集，当不同的Lindblad运营商（代表物理耗散过程）的数量相对于子系统的数量多项式尺度。
Simulation of Non-Markovian Quantum Accelerated Dynamics via Time-Fractional Schrödinger Equation
采用Wei的时间分数阶薛定谔方程模拟共振耗散Jaynes-Cummings模型中的非马尔可夫量子加速演化，通过分数阶、耦合强度和光子数的联合调控实现系统演化的优化加速，并揭示非马尔可夫记忆效应对演化速度的增强机制。
Optimal control of population transfer in Markovian open quantum systems
控制特定量子态之间布居数的转移一直是人们的兴趣所在。最近的工作是用梯度上升脉冲工程算法[1]优化封闭系统种群转移的控制律。本文研究了由二能级原子与耗散环境相互作用组成的自旋玻色子模型。通过光学控制，量子系统可以反转量子逻辑态的布居。温度在控制种群转移中起重要作用。在低温下，该对照具有积极的表现，而在高温下，它有较少的直立。我们还分析了具有最优布居转移控制的开放量子系统的退相干时间，发现这些控制可以延长相干时间。我们希望主动最优控制可以帮助量子固态工程。
Low-depth simulation of non-Markovianity under quantum hardware noise
研究在量子硬件噪声下模拟非马尔可夫动力学及记忆通道，利用轨迹混合方法，以独立纯态轨迹统计混合代替纠缠门降低电路深度，经现实噪声模型验证，该方法能提升态保真度与量子关联保存，实现低噪声有限资源下的长时间非马尔可夫演化模拟。
Universal simulation of Markovian quantum dynamics
虽然执行任意幺正操作以模拟封闭量子系统的动力学的条件是很好理解的，但是对于对应于开放量子系统的动力学的更一般的量子操作（也称为超算子）类别，情况并非如此。我们提出了一个生成马尔可夫量子动力学的框架，并研究了普遍性所需的资源。对于单个量子比特的情况，我们表明，一个单一的非幺正过程是必要的，并足以产生所有的单位马尔可夫量子动力学，而一组参数化的一个连续参数的过程是需要在一般情况下。我们也得到了在更高的维度单位的情况下的初步结果。
Digital simulation of convex mixtures of Markovian and non-Markovian single qubit Pauli channels on NISQ devices
本文研究在NISQ设备上模拟单量子比特泡利信道的凸混合，针对马尔可夫混合产生非马尔可夫信道及非马尔可夫混合产生马尔可夫信道两种情况，提出减少CNOT门数量的启发式电路构造方法和正则化过程矩阵以获得CPTP信道的策略。
Non-Markovian dynamics of a superconducting qubit in a phononic bandgap
本文提出在声子带隙超材料上构建超导量子比特以抑制TLS介导的声子发射，并观察到由Purcell工程化TLS寿命34 μs引起的非马尔可夫动力学，为同时实现声子保护与器件小型化、延长量子比特弛豫时间提供了新途径。
Markovian Embeddings of Non-Markovian Open System Dynamics
本文通过将非马尔可夫开放量子动力学嵌入扩展的马尔可夫空间，提出了一种非微扰模拟方法，展示了不同解缠方式生成确定性时间局部方程，并以布朗-振子谱密度为例，阐明了HEOM和Lindblad-伪模式方法之间的关系。
Scaling of non-Markovian Monte Carlo wave-function methods
我们证明了一种非马尔可夫蒙特卡罗波函数模拟的标度方法，用于研究弱耦合到环境的开放量子系统。我们推导出一个标度方程，从中可以计算出任意感兴趣的算子的期望值的结果，方程中的所有量都可以很容易地从标度的蒙特卡罗模拟中获得。在最佳的情况下，缩放方法可以使用，在弱耦合近似下，以减少几个数量级的生成的Monte Carlo系综的大小。因此，所开发的方法允许更快的模拟，并使得有可能解决的某类非马尔可夫系统的仿真，否则太繁琐，因为需要大量的计算资源的动态。
Faster Quantum Simulation Of Markovian Open Quantum Systems Via Randomisation
本研究提出通过随机化方法提升马尔可夫开放量子系统模拟的效率和精度，首次将随机化技术应用于此类系统模拟。
Resonance fluorescence in a band gap material: Direct numerical simulation of non-Markovian evolution
发展了一种计算受驱动原子辐射到结构连续介质中的非马尔可夫演化的数值方法。通过引入一组附加的虚拟密度矩阵，将原子约化密度矩阵的形式解写成马尔可夫算法，所述虚拟密度矩阵在算法的近似水平上遵循光子在电磁场中的所有可能轨迹。该技术是微扰的意义上说，更多的虚拟密度矩阵需要的产品的有效存储时间和有效耦合强度变得更大。所需的密度矩阵的数量由$3^{M}$给出，其中$M$是每个存储时间的时间步数。将该方法应用于受驱动二能级原子在光子带隙附近辐射的问题，计算了原子的稳态关联函数。
A taxonomy of small Markovian errors
量子逻辑门中的错误通常用量子过程矩阵（CPTP映射）来建模。但是过程矩阵可能是不透明的，并且难以操作。我们展示了如何将门的过程矩阵转换为更有用地表示相同信息的错误生成器。我们构建了一个简单的和物理直观的基本错误发生器的基础上，对它们进行分类，并展示了如何将任何门的错误发生器表示为具有各种速率的基本错误发生器的混合物。最后，我们将展示如何建立一个大的各种减少模型的门错误相结合的基本错误发生器和/或整个子部门的发生器空间。最后，我们以简化模型的几个例子作为结论，其中包括一个只有$9N^2$参数的模型，它描述了N量子位处理器上几乎所有常见的预测错误。
Efficient simulation of sparse Markovian quantum dynamics
该研究针对开放量子系统马尔可夫动力学模拟算法研究不足的问题，提出两种模拟稀疏Lindbladian的高效量子算法，并证明黑盒模型下的无快进定理，明确了此类模拟的性能局限。
Non-Markovian feedback for optimized quantum error correction
针对现有玻色编码量子纠错反馈仅依赖最新测量结果的局限，研究采用Feedback-GRAPE方法训练循环神经网络，构建基于历史测量的非马尔可夫QEC方案，性能显著优于现有策略，推动更优测量型QEC协议发展。
Simulation of indivisible qubit channels in collision models
一个量子系统和它的环境（由一组量子物体组成）之间的受控碰撞序列自然地（以任意精度）模拟了所考虑系统的任何马尔可夫量子动力学。本文提出并研究了用碰撞模型模拟{ \it arbitrary}量子信道的问题。我们表明，一个相关的环境是能够模拟{ \it非马尔可夫}的演变导致任何不可分割的量子比特通道。特别是，我们推导出相应的主方程产生一个连续的时间非马尔可夫动力学实现通用非门的例子是最非马尔可夫量子信道。
Quantum simulation of non-Markovianity using the quantum Zeno effect
我们提出了一个量子模拟器，可以研究记忆效应在开放量子系统动力学中的作用。我们的建议是基于一个二分量子系统组成，为简单起见，一个谐振子和一个少能级系统，它利用耗散和量子测量之间的形式类比。子系统之间的相互作用产生量子芝诺动力学，并且谐振子所经历的耗散强度可以通过改变测量的参数来调谐，即，与少层次系统的相互作用。把这个建议推广到非调和系统是很简单的。
Non-Markovian waiting time distribution
基于状态向量演化随机实现的模拟方法是求解开放量子系统动力学的常用工具，无论是在马尔可夫和非马尔可夫状态下。在这里，我们解决的问题等待时间分布（WTD）的量子跳跃的非马尔可夫系统。我们推广马尔可夫量子轨道方法的意义上推导出一个精确的分析WTD的非马尔可夫量子动力学，并明确显示如何构建这种分布的某些常用的量子光学系统。
Generalized discord, entanglement, Einstein-Podolsky-Rosen steering, and Bell nonlocality in two-qubit systems under (non-)Markovian channels: Hierarchy of quantum resources and chronology of deaths and births
广义量子不和谐$(D_q)$、爱因斯坦-波多尔斯基-罗森转向$(S)$、纠缠$(E)$和贝尔非定域性（$N$）是量子关联的逻辑上不同的量词。所有这些措施捕捉量子态的非经典方面，并在量子信息处理中发挥一定的资源作用。在这项工作中，我们寻找这些量子关联证人满足的一类两个量子比特状态的层次。我们表明，$N \triangleright S\triangleright E\triangleright D_q$，这意味着非局域性意味着转向，这反过来又意味着纠缠，这意味着$q$ -不和谐。对于所关心的量子态，我们表明，在噪声量子信道下的不变性的层次结构直接意味着一个死亡年表。此外，我们发现，除了不和谐之外，所有量子资源的突然死亡只存在于零测度状态的子集中。最后，我们提供了上述层次结构的另一个结果，即，在非马尔可夫渠道下的突然出生年表的存在的说明。
Quantum Simulation of Markovian and Non-Markovian Open Quantum Dynamics in Heavy-Ion Collisions
该研究提出量子计算框架，引入辅助两能级赝模模拟重离子碰撞中开放量子系统的马尔可夫与非马尔可夫动力学，证明其可行性，为重离子碰撞硬探针研究奠定基础。
Rare-Event Quantum Sensing using Logical Qubits
该研究提出利用逻辑量子比特通过高阶相关性区分稀有信号与噪声，提升噪声环境下的传感灵敏度。
Digital Simulation of Single Qubit Markovian Open Quantum Systems: A Tutorial
本教程整合单量子比特马尔可夫开放量子系统模拟方法，改进现有数字模拟算法，以量子分叉替代经典随机采样并减少 C-NOT 门需求。
Non-normality and dissipation in Markovian quantum dynamics: Implications for quantum simulation
本文研究了马尔可夫开放量子系统中非正交性和耗散性的影响，揭示了非正交生成器如何导致暂态放大，从而影响量子模拟的稳定性与计算成本。
Reusable selected-time channels for quantum simulation of non-Markovian dynamics
该研究提出一种将非马尔可夫量子态扩散传播子转换为可复用Kraus通道的构造框架，通过有限模式近似实现确定性通道表示，为量子模拟提供直接桥梁。
Efficient tensor network simulation of multi-emitter non-Markovian systems
该研究提出一种基于块兰佐斯变换的高效张量网络模拟方法，可在任意参数范围内模拟多发射器耦合非相互作用浴的系统，演示了其在集体发射及束缚态激发制备中的应用，为探索非马尔可夫效应开辟新可能。
The non-Markovian quantum behavior of open systems: An exact Monte Carlo method employing stochastic product states
结果表明，复合量子系统的精确动力学可以通过一对乘积态来表示，这对乘积态按照马尔可夫随机跳跃过程演化。这种表示被用来设计一个通用的蒙特卡罗波函数方法，使完全非马尔可夫行为的开放量子系统的随机处理。数值模拟表明，该方法适用于强耦合到玻色子水库开放系统，以及与旋转浴的相互作用。给出了仿真算法的全部细节，以及波动的动态研究。几个潜在的概括的方法进行了概述。
Tensor-Network-Based Unraveling of Non-Markovian Dynamics in Large Spin Chains via the Influence Martingale Approach
提出一种结合张量跳跃法和影响鞅形式的算法，高效模拟一维大自旋链中的马尔可夫与非马尔可夫动力学，引入“影响半径”概念实现资源高效的可扩展模拟。
Modeling the unphysical pseudomode model with physical ensembles: simulation, mitigation, and restructuring of non-Markovian quantum noise
本文提出利用包含辅助谐模和随机驱动场的物理系统系综，通过外推技术重现非物理伪模模型效应，从而实现对非马尔可夫量子噪声的准确模拟、缓解与重构。
A non-Markovian quantum trajectory approach to radiation into structured continuum
本文提出了一种非马尔可夫量子轨道方法来处理原子辐射到非平坦态密度的原子库中的问题。一个例子的数值模拟的情况下，其中的自由空间模式的水库被改变的存在下的一个空腔的结果，并与那些扩展系统的方法进行比较。
Efficient simulation of Clifford circuits with small Markovian errors
本文提出一种高效算法，可近似模拟具有任意小误差（含相干误差）的Clifford电路，并用于分析相干误差对表面码综合征提取电路及大规模随机电路的影响。
Theory for frequent measurements of spontaneous emissions in non-Markovian environment: beyond Lorentzian spectrum
量子轨道理论可以很好地描述具有光子自发发射的系统（如原子）的测量结果条件下的演化。在这项工作中，我们推广了相关的QT理论从无限宽带马尔可夫环境的情况下，有限带宽的非马尔可夫环境。特别地，我们推广了对任意谱的处理，这不受特定洛伦兹情形的限制。我们严格证明了由环境带宽和连续光子探测时间间隔共同定义的完美标度行为的普遍存在性。对于一对夫妇的例子，我们得到的分析结果，以方便QT模拟的基础上的Monte-Carlo算法。对于解析结果不可用的情况，提出了数值计算方案进行实际模拟。
A gauge-invariant theory of small Markovian errors in quantum gate sets
该研究针对量子门集缺乏良好规范不变参数化的问题，提出了门集中小马尔可夫误差的微扰规范不变参数化方法，构建了一阶规范不变性质的向量空间，可用于参数化无规范自由度的门集并提取近似规范不变的误差度量。
Quantum simulation of non-Markovian dynamical systems
本文针对具有记忆特性的非马尔可夫动力学系统，开发了线性沃尔泰拉积分微分方程的高效量子算法，在系统规模上实现指数级加速，扩展了量子计算机可高效模拟的动力学系统范围。
Quantum Simulation of Open Quantum Dynamics via Non-Markovian Quantum State Diffusion
该研究提出了一种混合量子-经典算法，用于模拟具有非马尔可夫环境的开放量子系统，通过复频率模式的非马尔可夫随机薛定谔方程减少量子比特需求，并在自旋-玻色子模型中展示了动态量子相变的增强效应。
Repeated Interaction Scheme for the Quantum Simulation of Non-Markovian Electron Transfer Dynamics
提出一种可用于数字量子算法的重复相互作用模型，能有效重现非马尔可夫电子转移动力学，在多参数区间内扩展性良好，为未来在容错量子硬件上模拟经典计算无法处理的复杂开放量子系统奠定了基础。
LQG feedback control of a class of linear non-Markovian quantum systems
针对一类线性非马尔可夫量子系统，提出了一种线性二次高斯（LQG）反馈控制策略。针对非马尔可夫开放量子系统的增广马尔可夫模型，基于白化量子滤波器的状态估计，设计了反馈控制律。在这个增广的马尔可夫模型中，辅助系统扮演着环境的内部模式的角色，将白噪声转换为洛伦兹噪声，而主系统由于与辅助系统的直接相互作用而服从非马尔可夫动力学。仿真结果表明，当辅助系统受到热噪声干扰时，采用白化滤波器的LQG控制器在最小化主系统光子数的问题上获得了比采用马尔可夫滤波器的LQG控制器更好的控制性能.
Forked Physics-Informed Neural Networks for Non-Markovian Open Quantum Dynamics and Control
研究针对非马尔可夫开放量子系统模拟与控制难题，扩展分叉PINN框架，通过选择性梯度流解耦优化目标，实现联合优化。在两比特海森堡XXX模型上验证，该方法能再现非马尔可夫动力学特征，在状态制备任务中保真度更高，脉冲更平滑，提供统一可微范式。
Characteristics Analysis and State Transfer for non-Markovian Open Quantum Systems
研究了由非马尔可夫无时间卷积主方程描述的弱耦合二能级开放量子系统。研究了截止频率、耦合常数和跃迁频率对系统衰减速率、相干因子和纯度的影响。通过比较分析不同参数值对系统性能的影响，确定了系统仿真实验中所采用的合适参数。根据李雅普诺夫稳定性定理设计了用于转移系统状态的控制律。在MATLAB环境下进行了数值仿真实验。分别研究了非马尔可夫系统的自由演化轨迹和在所提出的控制律作用下从纯态到期望纯态的状态转移特性。通过比较实验结果，验证了所提出的量子李雅普诺夫控制方法应用于非马尔可夫开放量子系统状态转移的有效性。分析了不同控制参数和截止频率对系统性能的影响。
Optimal quantum simulation of open quantum systems
量子系统上的数字量子模拟需要可以使用有限量子资源实现的算法。最近的研究已经证明了在噪声中尺度量子（NISQ）器件上对开放量子系统的数字量子模拟。在这项工作中，我们开发的量子线路的最佳模拟马尔可夫和非马尔可夫开放量子系统。电路使用辅助量子比特来模拟环境，通过将系统的信息存储在额外的量子比特上来诱导记忆效应。我们模拟的振幅阻尼通道和移相通道作为框架的例子，并推断（非）马尔可夫从（非）单调行为的动态。此外，我们开发了一种方法，通过将复杂的开放量子动力学分解为更小的部分来优化模拟，这些部分可以使用少量的量子比特来模拟。我们表明，这种优化减少了量子空间的复杂性从$O(l)$到$O(1)$模拟环境。
Non-Markovian quantum trajectories for spectral detection
我们从测量理论的角度给出了开放系统的非马尔可夫量子轨道的公式。在我们的治疗中，有三种不同的方式，其中非马尔可夫行为可能会出现;浴（水库）和系统之间的模式依赖耦合，分散浴，并通过光谱检测输出到浴。在前两种情况下，非马尔可夫行为是内在的相互作用，在第三种情况下，非马尔可夫行为来自检测方法。我们专注于详细的轨迹，模拟实时光谱检测从本地化系统发出的光。在这种情况下，非马尔可夫行为产生于后来检测到的粒子发射时间的不确定性。本文给出了用计算机模拟的方法对强驱动二能级原子的自发发射进行光谱探测的结果。
Non-Markovian dynamics of open quantum systems without rotating wave approximation
研究了一类阻尼振子与水库耦合系统的非马尔可夫动力学。我们提出了精确的公式，振子的演化直接从BCH公式的级数展开既没有马尔可夫也没有旋转波近似（RWA）。在此基础上，我们证明了阻尼振子系统演化的非马尔可夫特征的存在性。通过数值模拟，我们发现在很宽的耦合强度范围内，即使耦合强度很小，非马尔可夫特征也存在。对于这个问题，现有技术的结果假设RWA，并且当系统-储层耦合足够强时发现非马尔可夫特征的存在。然而，正如我们所展示的，给定如此强的耦合，没有RWA的原始哈密顿量实际上不是物理的。因此，我们在这里的研究已经彻底结束了非马尔可夫特征的问题。
Real-time Sign-Problem-Suppressed Quantum Monte Carlo Algorithm For Noisy Quantum Circuit Simulations
本文提出一种实时量子蒙特卡罗算法，通过随机压缩和演化密度矩阵模拟开放量子系统的动力学，利用种群动态持续抑制符号问题，提升量子电路模拟效率。
Markovian Master Equations: A Critical Study
我们推导出马尔可夫主方程的单一和相互作用的谐波系统在不同的情况下，包括强内部耦合。通过比较相应的马尔可夫主方程与精确的数值模拟的全球系统的演化的动态，我们精确地界定其有效性制度和评估的鲁棒性的假设通常在推导过程中减少动态。所提出的方法是足够一般的建议，这里所作的结论是广泛适用于一个大类的设置，涉及相互作用链受到弱相互作用与环境。
Non-Markovianity and memory enhancement in Quantum Reservoir Computing
研究量子储层计算中马尔可夫动力学限制长期记忆问题，提出非马尔可夫动力学可克服此局限，通过解析推导和数值模拟证明其优势，引入嵌入方法实现可控转变，确立量子非马尔可夫性为增强记忆关键资源。
Data-driven learning of non-Markovian quantum dynamics
本文提出了一种数据驱动的学习方法，用于表征量子门并捕捉非马尔可夫性，以更准确地诊断噪声源。
Dynamical decoupling induced renormalization of the non-Markovian dynamics
在这项工作中，我们开发了一个数值框架，以研究非马尔可夫动力学的开放量子系统的动力学解耦应用重整化。我们利用一个非马尔可夫主方程，这是来自非马尔可夫量子轨迹形式主义。它包含非相干马尔可夫动力学和相干薛定谔动力学作为其极限情况，并能够捕捉它们之间的过渡。我们已经进行了全面的模拟的情况下，该系统是由奥恩斯坦-乌伦贝克噪声驱动或描述的自旋玻色子模型。模拟了bang-bang控制和连续动力学解耦下的重整化动力学。我们的结果表明，非马尔可夫动力学的重整化关键取决于环境的谱密度和包络的去耦脉冲。因此，在这项工作中开发的框架提供了一个统一的方法来调查现实的去耦脉冲的效率。这项工作也开辟了一种方法，以进一步优化去耦通过脉冲整形。
Capturing non-Markovian dynamics with the reaction coordinate method
反应坐标技术是研究量子耗散动力学和量子热力学的重要工具。为了进一步建立这一工具，我们在这里探讨该方法在多大程度上可以捕获开放量子系统的非马尔可夫动力学。作为一个例子，我们研究了自旋耦合到谐振子库的纯退相干模型。我们比较自旋动力学和措施的非Markovianity从精确的解析解模拟的基础上的RC方法在一个二阶量子主方程的水平。我们发现，RC方法可以定量捕获非马尔可夫效应在强系统浴耦合和结构浴。这是合理的事实，集体RC浴模式，这是系统的一部分，保持系统浴的相关性。最后，我们应用我们的RC方法研究了非马尔可夫区域的自旋玻色子模型。
Observing information backflow from controllable non-Markovian multi-channels in diamond
任何现实的量子系统都不可避免地受到外部环境的影响。这种环境使得开放系统动力学对于许多量子技术，如纠缠态工程、量子模拟和量子传感等具有重要意义。系统向环境的信息流动通常是马尔可夫过程，而从环境回流的信息则是非马尔可夫过程。实际的环境，通常由大量的自由度，是很难控制的，尽管一些尝试从马尔可夫到非马尔可夫动力学的可控过渡。在这里，我们实验证明了多个耗散通道的工程控制相邻的核自旋的氮空位中心的钻石。在开放系统的可控非马尔可夫动力学下，我们观察到量子费舍尔信息通过不同的噪声通道流入和流出环境。从量子纠缠的角度出发，我们的工作对噪声量子精密测量和量子开放系统的发展都有一定的贡献。
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