Interplay between Quantumness, Randomness, and Selftesting
量子信息处理在量子通信、量子计算等方面显示出与经典处理相比的优势。量子处理的本质在于经典态与量子态的根本区别。对于一个物理系统,在计算基上的相干叠加不同于在同一基上的统计混合态。这种相干叠加赋予了产生真随机数、实现并行计算和其他经典不可能的任务(如量子伯努利工厂)的可能性。考虑到一个系统是由多个部分组成的,不同系统之间非局域地存在的相干叠加称为纠缠。通过适当地操纵纠缠,有可能实现经典手段难以处理的计算和模拟任务。研究量子性、相干叠加和纠缠可以揭示量子优势的起源,并引导新的量子协议的设计。本论文主要研究量子性与随机性产生和自检验量子信息处理这两个信息任务之间的相互作用。我们讨论了如何量子可以用来产生随机性,并表明随机性可以反过来被用来量化量子。此外,我们还引入了伯努利工厂问题,并从理论和实验两方面提出了只有相干性的量子优势。此外,我们展示了一种方法来见证纠缠,是独立的实现的测量。我们还调查了随机性的要求,自我测试任务,并提出了一个随机数生成方案,是独立的随机性源。
2017-03-02 quant-ph
Quantumness of ensemble from no-broadcasting principle
量子信息是量子信息理论中的一个基本概念,它预言了许多有趣的现象,并提供了新的物理资源。一个基本的问题是认识到量子系统的特点负责这些现象。其中一个重要的特征是,非对易的量子态不能被传播:不能从一个副本中获得两个副本,甚至不能在不同的系统中稍微复制。我们着重讨论了一个拷贝和两个拷贝之间信息含量的差异,这是量子信息与经典信息之间鸿沟的一个基本表现。我们证明了,如果所选择的信息测度是Holevo量,一个副本和两个副本的信息内容之间的差异是零当且仅当状态可以广播。本文提出了一种新的方法来定义系综的量子性测度,该方法基于原始系综和复制态系综之间信息含量的差异。评述了量子态的持久性和最近引入的超广播操作。我们还提供了一个附录,在那里我们讨论了量子信息在量子物理中的地位,基于所谓的同构原则。
2007-05-31 quant-ph
Frequency- and dissipation-dependent entanglement advantage in spin-network Quantum Reservoir Computing
本文研究伊辛自旋网络在量子储备池计算中的性能,发现纠缠优势依赖于输入信号频率与耗散,且纠缠能增强对时间特征的记忆能力。
2024-10-18 quant-ph
Ergodiscord: An Operational and Distinct Notion of Quantumness of Correlations
本文提出操作性非经典性量化器 ergodiscord,用于刻画多体量子态中的关联量子性,并揭示非局域能量锁定及其超可加性现象,为量子储能装置设计提供新思路。
2025-05-08 quant-ph
Quantumness and thermodynamic uncertainty relation of finite-time Otto cycle
为了揭示量子性在Otto循环中的作用,并讨论热力学不确定关系在Otto循环中的有效性,我们研究了量子Otto循环及其经典对应循环.特别地,我们精确地计算了热力学量的平均值和相对误差。在准静态极限下,与没有量子性的情况相比,量子性降低了奥托循环的生产率和精度,而在有限时间模式下,它可以提高循环的生产率和精度。有趣的是,随着系统和浴之间的强度(热传导)的增加,量子奥托循环的精度超过了经典循环。通过对奥托循环的常规TUR的测试,在熵产生足够大的区域,我们发现了一个比常规TUR更紧的边界。然而,在有限时间模式下,量子和经典奥托循环都违反了传统的TUR的熵产生小的区域。这意味着,另一个修改的TUR需要覆盖有限时间的奥托循环。最后,我们从热力学量的不确定度积和共振条件附近的相对误差两个方面讨论了这种破坏的可能来源。
2021-03-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Work-distribution quantumness and irreversibility when crossing a quantum phase transition in finite time
在有限时间动力学中,非平衡量子系统的热力学行为包含了能量涨落的描述,它决定了系统的一系列物理性质。此外,多体系统中的强相互作用对非平衡动力学中的能量涨落统计有显著的影响。通过驱动瞬态电流反对前体金属-莫特绝缘体过渡的动力学制度的多样性,我们展示了如何增加的相关性显着影响的能量波动的统计,从而有限哈伯德链的量子功分布。这种分布的统计性质,如其偏度,在过渡期间发生显着变化,可以与不可逆性和熵产生有关。即使接近绝热性,准量子相变也会阻碍平衡,增加过程的不可逆性,并在量子功分布中诱导强量子特征。在莫特绝缘阶段的工作波动耗散平衡得到修改,与不可逆的熵产生占主导地位的工作波动。在量子技术中应用的小规模器件的协议设计中,必须考虑相互作用驱动的量子相变对热力学量和不可逆性的影响。最终,这种多体效应也可以在量子尺度上用于功提取和制冷协议。
2019-08-28 cond-mat.str-el quant-ph
Quantumness of electron transport in quantum dot devices through Leggett-Garg inequalities: A non-equilibrium Green's function approach
本文提出基于 NEGF 精确求解量子 Langevin 方程并计算 LGI 双时间关联,以检验量子点电子输运在有限偏压、非 Markov 记忆及能级展宽下的量子违背。
2024-06-17 quant-ph
Markovian dissipation can stabilize a (localization) quantum phase transition
本文提出一种由马尔可夫耗散稳定而非破坏的非平庸量子相变,通过驱动自旋-玻色子模型变体证明稳态局域化相变源于低频玻色子对自旋动力学的重整化,展示了动力学设定中的量子性。
2025-05-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Coherence of Purification
我们引入了一个称为净化的相干性的量,它可以作为单个系统的总量子性的度量。我们证明了净化的相干性总是大于系统的相干性。对于纯态,提纯的相干性等于相干性的相对熵。此外,我们还证明了一个量子态在退相前后的纯化相干性的差异可以捕获剩余量子度。此外,我们还证明了两个子系统之间的非相干操作所产生的净化纠缠的上界是由原系统的净化的相干性决定的。证明了纯化的相干性是量子态鉴别过程的一个重要来源。在不存在相干、纠缠和量子关联的情况下,纯化的相干性可能在量子信息处理任务中发挥重要作用。
2019-07-30 quant-ph
Macroscopic Reality in Quantum Mechanics; Origin and Dissipation
我们研究宏观量子系统中耗散和实在之间的联系。我们提出了以下方案,如果我们考虑一个“部分”波函数的动力学,耗散被表示为一个非局域项,它会导致相消干涉,以抑制量子涨落。利用变分方法,我们证实了这个耗散项是孤立系标准薛定谔描述的合理推广,并由此导出了经典作用量。因此,在宏观系统中,时间积分耗散取极值的状态成为现实。这种描述与我们对实在的感觉是一致的,它与通常的线性依赖时间的描述共存。
2007-03-01 quant-ph
The effects of amplification of fluctuation energy scale by quantum measurement choice on quantum chaotic systems: Semiclassical analysis
弱测量开放量子系统中的测量选择会影响量子轨道混沌。我们认为这种情况下半经典的,并表明,测量作为非线性广义波动和耗散力。这些可以改变量子扩展变量中的有效耗散,并因此改变动力学,使得对耦合量子动力学的测量选择可以增强量子效应,并使动力学混乱。这种分析解释了在各种参数设置的量子混沌的测量依赖性,特别是我们证明了定量的监测方案的选择可以更相关的比系统规模$β$在确定系统的“quantumness”。
2018-08-29 nlin.CD quant-ph
On the Relativity of Quantumness as Implied by Relativity of Arithmetic and Probability
该研究通过双射构建同构算术与概率的层级结构,证明量子性具有算术与概率体系依赖的相对性,还给出单态概率的三层级解释及Fubini–Study测地距离的新算术诠释。
2025-10-01 quant-ph
Master equation approach to magnon relaxation and dephasing
近年来,人们对用于量子信息处理的磁振子的量子特性产生了极大的兴趣。研究磁振子量子态对不同弛豫和退相通道的稳定性是一个重要的问题。由于磁系统中磁振子之间的相互作用可能处于超强甚至深强耦合区,磁振子态的弛豫过程与更常见的量子光学系统有很大的不同。在这里,我们研究的基础上Lindblad形式主义的磁振子的弛豫和退相,并推导出一个广义的主方程,描述的量子动力学的磁振子。利用这个主方程,我们确定了压缩磁振子的两个不同的耗散通道,即,局域耗散和集体耗散,这对铁磁体和反铁磁体都起作用。局域耗散是由磁振子系统与环境之间独立的角动量交换引起的,而集体耗散是由磁振子之间的参量相互作用修饰的,它增强了压缩磁振子的量子性和热稳定性。此外,我们展示了如何这种形式主义可以应用于研究纯四磁振子散射和磁振子-声子相互作用引起的磁振子的退相。我们的结果为在全量子力学框架下研究磁振子的退相干提供了理论工具,并为利用磁振子的量子态进行信息处理提供了理论依据.
2022-09-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Topological Protection of Two-photon Quantum Correlation on a Photonic Chip
低退相干机制在构建多粒子量子系统中起着关键作用,因此一直在追求以可扩展的方式构建量子模拟器和量子计算机。量子纠错和量子拓扑计算已经被证明能够保护量子性,但尚未在实验上实现。近年来,人们发现拓扑边界态具有内在的稳定性,能够保护物理场不受耗散和无序的影响,这激发了拓扑边界态在量子关联中的应用。在这里,我们提出了一个实验演示的拓扑保护的双光子量子态的光子芯片。通过分析光子从拓扑非平凡边界态出来的量子关联,我们得到了高的互相关和对Cauchy-Schwarz不等式的强破坏,最大可达30个标准偏差。我们的研究结果,连同我们的综合实施,提供了一种替代的方式来保护量子性,并可能激发更多的探索“量子拓扑光子学”,拓扑光子学和量子信息之间的交叉。
2018-10-02 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Non-divisibility vs backflow of information in understanding revivals of quantum correlations for continuous-variable systems interacting with fluctuating environments
研究了二体连续变量量子系统与涨落环境相互作用的量子关联动力学。特别是,我们考虑两个独立的量子振荡器最初准备在一个高斯状态,例如压缩热态,并比较动力学产生的本地噪声,即振荡器耦合到两个独立的外部字段,从共同的噪声,即振荡器与一个单一的共同场相互作用。我们证明了这两种制度的动力学的非马尔可夫性(不可分性),并分析了不可分性,信息回流和量子关联的复兴之间的联系。我们的主要结果可以总结如下:(i)在两种情况下都存在量子性的恢复,然而,与共同环境的相互作用更好地保留了系统的量子特征;(ii)动力学总是不可分的,但量子关联的恢复只有在信息回流时才存在。我们的结论是,不可整除性本身并不是保持我们系统中量子相关性的资源,也就是说,它不足以观察到重相干现象。相反,它代表了获得信息回流的必要先决条件,这是获得量子性复兴的真正要素。
2015-12-11 quant-ph
Generalized master equation for driven quantum oscillators: microscopic origin of nonlinear dissipation and asymmetric resonances
University of Konstanz(康斯坦茨大学)
本文提出了一种广义Caldeira-Leggett主方程,用于描述驱动非线性量子振子的非线性耗散和非对称共振现象,通过保留完整非线性和时间依赖的系统动力学,建立了微观框架。
2026-05-08 quant-ph
Finite-size scaling of coherence and steered coherence in the Lipkin-Meshkov-Glick model
量子相干性反映了量子性的起源,并可能能够提取系统的微妙性质。我们研究了Lipkin-Meshkov-Glick模型中的基态相干性和受控相干性,并证明它们忠实地探测了该模型的量子相变。利用连续么正变换方法对相干性和操纵相干性进行了标度分析,发现标度指数由该模型的相区唯一确定.这些结果可能提供有用的洞察机制的量子临界多体系统。
2021-12-12 quant-ph
Dissipation, dephasing and quantum Darwinism in qubit systems with random unitary interactions
我们通过推广Zurek的退相干的原始量子比特模型和指针状态的建立来研究耗散和退相干对量子达尔文主义的影响(Zurek,Nature Physics 5,181 - 188(2009))。我们的模型允许系统和环境之间重复的多个量子比特-量子比特耦合,这些耦合由随机施加的两个量子比特量子操作来描述,这些操作引起纠缠、耗散和退相。研究了系统和环境的稳态量子比特态。它们表现出纠缠的产生、耗散和退相对这种特征量子现象的复杂影响。
2016-06-30 quant-ph
Dissipation, Emergent Quantization and Quantum Fluctuations
我们回顾了阻尼谐振子量子化的一些方面。在Schwinger和Feynman和Vernon提出的量子布朗运动问题的路径积分公式的框架下,我们导出了阻尼力学系统的精确作用量。讨论了耗散系统和热场论相空间自由度的加倍问题,并指出了加倍变量与量子噪声效应的关系。分析了经典确定性系统中由于耗散而导致的信息损失体现在系统的量子特性上的't Hooft方案,指出谐振子的量子谱是由原经典确定性系统的耗散特性引起的.
2003-01-08 quant-ph
Fast quantum control in dissipative systems using dissipationless solutions
我们报告了一个系统的几何程序,建立在解决方案中设计的耗散的情况下,以减轻耗散的影响,在控制开放量子系统。我们的方法解决了一个标准类的开放量子系统建模的非厄米哈密顿。给出了为补偿耗散引起的几何畸变而叠加在驱动场上的额外磁场的解析表达式,并给出了快速布居转移的精确几何优化。有趣的是,它还保留了最初针对噪声优化的协议的鲁棒性。它的扩展到两个相互作用的自旋恢复保真度接近统一的快速产生的贝尔态的存在下耗散。
2018-07-05 quant-ph
On the origin of noisy states whose teleportation fidelity can be enhanced through dissipation
最近Badziag \emph{et al.} \cite{badziag}得到了一类噪声态,通过振幅阻尼通道(ADC)使其中一个量子比特与环境发生耗散相互作用,可以提高噪声态的隐形传态保真度.我们表明,这种噪声状态的结果,而共享的状态(|<p></p><p>| 00> \pm| 11>))。我们还表明,在相似的耗散相互作用下,不同的Bell态产生的噪声纠缠态在性质上彼此非常不同,只有由Bell态构造的噪声纠缠态(|Φ^{ \pm }>)有时可以通过使未受影响的量子位与环境进行耗散相互作用来使\emph{}变得更好。重要的是,如果噪声状态是非心灵传送的,那么它总是可以用这个处方进行心灵传送。我们推导出最一般的限制,改善这样的噪声状态,假设阻尼参数是不同的两个量子比特。然而,这个奇怪的处方并不适用于由(|^{ \pm }> = \frac{1}{\sqrt{2}}(|01> \pm| 10>))。这表明,噪声信道的先验知识可能有助于决定Alice和Bob之间需要共享哪个Bell状态。\emph{}
2001-03-13 quant-ph
Multi-Qubit Dynamical Quantum Search Algorithm with Dissipation
我们调用一个有效的搜索算法作为一个关键的挑战,在多量子比特量子系统。提出了一种称为动态量子搜索算法的新算法,并在此基础上得到了在特定时刻的Grover算法。该算法的特点是在比Grover算法时间更短的时间内获得找到任何标记状态的高概率的准确性。相对于受控相位的不同值,可以改善算法性能。利用一种新的技术在存在耗散效应的情况下产生动态量子门,有助于实现当前算法。
2015-09-16 quant-ph
Non-Equilibrium Fluctuation-Dissipation Inequality and Non-Equilibrium Uncertainty Principle
波动耗散关系通常是在线性响应理论的背景下,在有限温度下与热浴相互作用的系统中制定的,其中仅考虑与平均值的微小偏差。我们证明了一个开放量子系统与非平衡环境相互作用时,温度不再是一个有效的概念,涨落耗散不等式存在。明确地说,量子涨落被量子耗散限制在下面,而经典的涨落可以消失。这个不等式的下界是由(零温度)量子噪声精确满足的,并且无论是在微观起源还是在对系统的影响上都符合海森堡不确定原理.在弱阻尼极限下,非平衡涨落耗散关系决定了非平衡测不准关系。
2010-12-03 quant-ph
How rare are Markovian quantum dynamics?
Technische Universität Dresden(德累斯顿工业大学)
通过随机生成的两步量子比特动力学,研究非马尔可夫性在不同判据下的普遍性,发现几乎所有动力学都是非马尔可夫的,仅极小部分是马尔可夫的。
2026-06-24 quant-ph
Noise and dissipation on a moving mirror induced by the dynamical Casimir emission
本文用开放量子系统方法研究移动镜面与量子场耦合的反作用,推导出主方程,发现动力学卡西米尔发射导致有色噪声和非局域耗散,并证明噪声与耗散核满足涨落-耗散关系。
2023-06-06 quant-ph
Steady-state coherence in multipartite quantum systems: its connection with thermodynamic quantities and impact on quantum thermal machines
本文研究多体量子系统非平衡稳态下子系统间相干性对功流和热流的贡献,建立相干性与热力学量的显式联系,并展示该方案可灵活实现制冷机、热机和加速器功能。
2025-02-06 quant-ph
Probing Non-classicality of Primordial Gravitational Waves and Magnetic Field Through Quantum Poincare Sphere
宇宙被认为起源于一个量子态。然而,定义可测量的量的量子性质在目前的宇宙中最近获得了兴趣。在这篇论文中,我们提出了一个量子庞加莱球作为一个可观测的量,它可以暗示原始引力波和大尺度磁场的量子性。庞加莱球是根据与这些场的偏振相关的量子斯托克斯算符定义的,可以直接测量。进一步研究了初始非BD真空对原初引力波和磁场的功率谱和压缩参数的影响。我们发现,初始的非BD真空增加了压缩参数的值,正如预期的那样,在膨胀结束时,这进一步提高了测量所考虑的领域的量子化的可能性。为了支持我们的结果,我们进一步探讨了可能的贝尔破坏测试的一组广义赝自旋算子定义在这些领域的极化空间。
2022-10-22 gr-qc hep-th quant-ph
Fluctuations, dissipation and the dynamical Casimir effect
真空涨落为通过辐射压力耦合到量子场的系统提供了耗散的基本来源。在动态卡西米尔效应中,自由空间中的加速中性体引起实光子的发射,同时经历起辐射反作用力作用的阻尼力。模拟模型中的非稳态条件下的电磁场模拟移动板块的存在,目前正在实验研究。在两个物体作均匀相对运动的情况下,也可能出现一个耗散力,从而导致一种新的无机械接触的摩擦机制。本文综述了动力学Casimir效应和非接触摩擦效应的最新研究进展,强调了它们共同的物理起源。
2010-06-30 quant-ph
Quantum to classical transition induced by gravitational time dilation
本文研究了薛定谔猫态由于时间膨胀而引起的量子度损失。通过比较Wigner函数干涉条纹、Wigner函数的负性、非经典深度、Vogel判据和Klyshko判据等几种非经典性指标的动力学性质,我们对量子到经典的跃迁有了一个整体的认识.我们的研究结果表明,只有两个这些指标严重依赖于猫的大小,即如何宏观叠加。最后,我们将引力诱导的退相干时间与典型的退相干时间进行了比较,典型的退相干时间是由于系统特征参数中不可避免的统计波动引起的经典噪声[21]。我们表明,由于时间膨胀的退相干的实验观察施加严重的限制,在实验中的经典噪声的允许水平。
2017-06-22 quant-ph
Quantum optics of ultracold quantum gases: open systems beyond dissipation (habilitation thesis)
量子光学和超冷气体是已建立的领域,但它们几乎没有重叠:光的量子性质通常在超冷原子的工作中被忽视。在我们的工作中,光和超冷物质的量子性起着关键作用。首先,我们表明,光是一个量子非破坏(QND)探针的多体相位:它们可以区分的相关性和完整的分布函数(我们认为玻色子,费米子和偶极分子)。光不仅对密度敏感,而且对物质场的干涉也很敏感。其次,我们证明了测量反作用构成了一个新的竞争源在多体系统中,特别是在非QND的情况下。这导致了大量的新现象:多体纠缠模式的振荡,费米子对的保护和分裂,反铁磁序,长程对隧穿和超越哈伯德模型的纠缠。我们证明了反馈控制诱导相变和调谐其普适类。第三,俘获势的量子化(量子光晶格)导致了新的相,包括密度序(超固体,密度波)和物质场的键序(超流体和超固体二聚体,三聚体)。超冷原子以外的结果包括:我们将反馈控制的范式从状态控制扩展到相变控制。我们提出的测量反作用作为一个新的来源的竞争在多体物理学。我们合并量子芝诺动力学和非厄米物理,并显示一种新的芝诺现象与拉曼跃迁超越芝诺动力学。我们提出了基于集体光-物质相互作用的量子模拟器。我们的模型可以应用于其他系统(量子位)的阵列。一般来说,量子测量和反馈会产生新的现象,这对于多体物理学中的封闭幺正系统和开放耗散系统都是不典型的。
2022-04-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Correlated driving-and-dissipation equation for non-Condon spectroscopy with the Herzberg-Teller vibronic coupling
关联驱动耗散方程(CODDE)是一种优化的完全二阶量子耗散方法,它最初只考虑约化系统动力学。然而,人们实际上可以从CODDE中提取出杂化浴动力学,并借助于耗散运动方程理论,一种统计准粒子量子耗散形式主义。将CODDE理论作为一种一维耗散子理论,成功地推广到偶极场相互作用中的Herzberg-Teller耦合振动问题。示范将进行非康登光谱的模型二聚体系统。
2022-05-13 physics.chem-ph quant-ph
Free Fock parafermions in the tight-binding model with dissipation
推广(马约拉纳或通常)费米子的副费米子由于其性质而表现为相互作用的准粒子。虽然尝试开发模型与自由(非相互作用)parafermion已进行,现有的建议需要非物理条件,如实现纯粹的非厄米系统。本文提出了一种在紧束缚模型中实现自由Fock赝费米子的方法,它具有一种非常简单的形式。引入耗散将原本不可积的量子模型转变为精确可解的经典模型。
2022-03-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Geometric quantum pumping in the presence of dissipation
当量子泵在耗散存在的情况下被依赖于时间的外力驱动时,传输的电荷由泵浦场$\mathbf{F}$的线积分给出。我们给出了$\mathbf{F}$在固定外力作用下的量子关联函数的一般表达式。因此,我们的方法的一个优点是,它将原来的时间相关的问题转化为一个自治的。另一个优点是$\mathbf{F}$的旋度给出了关于控制耗散量子泵浦的几何结构的直接可视信息。这可以用于广泛的实验情况,包括基于量子点的电子泵和基于超导器件的库珀对泵。应用到一个库珀对水闸,我们发现一个有趣的耗散引起的增强的电荷泵,电流的逆转,和出现的不对称。因此,这种几何方法使人们能够揭开一个有益的,耗散辅助操作协议过多。
2014-09-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
The origin of loose bound of the thermodynamic uncertainty relation in a dissipative two-level quantum system
热力学不确定性关系(TURs),最初发现的经典系统,决定了不可逆电流的耗散和波动之间的权衡,指定一个最小的界限,约束这两个量。在一系列的努力,以扩大关系的一个更普遍的条件下,它已被注意到,在开放的量子过程中的限制是不太紧。为了研究这种松散束缚的起源,我们考虑了一个弱耦合到玻色浴中的二能级量子系统的外场驱动跃迁动力学作为开放量子系统的模型。该模型明确指出,量子相干性的虚部通过抑制跃迁不可逆电流的相对涨落来放松TUR束缚,而实部则收紧TUR束缚,从而使我们更好地理解量子性质如何影响TUR束缚.
2021-11-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
The hidden quantum origin of gauge connections
本文从纤维丛视角重新审视规范场论,提出在定义纤维丛联络时引入状态空间不可分性这一量子性质,从而在经典规范论的几何与拓扑框架中揭示出隐藏的量子成分,并指出时空相互作用的传播本质上是一种量子现象。
2023-07-27 hep-th physics.gen-ph quant-ph
Controlling Quantum Transport via Dissipation Engineering
受量子光学和冷原子中耗散过程的微观控制的启发,我们发展了一个开放系统框架来研究强相互作用费米子系统中输运的耗散控制,这与固态和冷原子实验都有关。我们展示了如何亚间隙电流表现出多个Andreev反射-在库珀对存在的电子的受激运输-可以通过工程超导导线或超流原子气体控制。我们的方法结合了通道内的耗散,这是自然发生的,可以在冷气体实验中设计。这为在强相互作用系统中设计许多具有传输的现象提供了机会。作为例子,我们考虑粒子的损失和失相,并注意到不同的微观起源电流的不同行为。我们还展示了如何诱导非互易电子和库珀对电流。
2019-11-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Out of Time Ordered Quantum Dissipation
我们考虑一个量子布朗粒子与两个谐振池的相互作用,然后受到连接粒子和谐振池的立方耦合的扰动。这种立方耦合诱导粒子的影响泛函/主方程中的非线性耗散和噪声项。它对粒子的无序相关子(OTOCs)的影响不能用传统的Feynman-Vernon形式来描述,我们导出了广义影响泛函,它正确地描述了OTO涨落、响应、耗散和退相干的物理过程.我们研究一个例子,马尔可夫近似是有效的OTO动态。如果原始的立方耦合有一个明确的时间反演宇称,领导阶OTO影响功能是完全确定的耦合通常的主方程通过OTO推广Onsager-Casimir关系。新的OTO波动耗散关系将热噪声的非高斯性与布朗粒子阻尼常数的热抖动联系起来。
2019-07-22 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Quantum Discord of Cosmic Inflation: Can we Show that CMB Anisotropies are of Quantum-Mechanical Origin?
我们研究了原初宇宙学涨落的量子性及其可探测性。计算了系统任意分裂时暴胀微扰的量子不和谐,在超哈勃尺度上显示出非常大的不和谐。这需要大的量子关联的存在,由于在暴胀过程中具有相反动量的粒子的纠缠产生。为了确定这是如何反映在观测水平上,我们研究是否可以通过非不和谐状态,即一个状态与消失的不和谐,只包含经典相关性复制量子量子纠缠。我们证明,这可以做到的功率谱,付出的代价是双重的:第一,在其他两点关联函数和第二,存在的内在非高斯大的错误。这两个特征的可探测性仍有待确定,但可能会排除对宇宙微波背景的不一致描述。如果人们放弃应该用量子力学来模拟微扰的想法,而想用经典的随机形式主义来代替,我们证明了在超哈勃尺度上的任何两点微扰都可以精确地再现,而不管系统的压缩。后者变得重要,只有高阶关联函数,可以准确地再现,只有在强压缩制度。
2021-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Tunable Non-equilibrium Phase Transitions between Spatial and Temporal Order through Dissipation
我们提出了一个实验与驱动量子气体耦合到耗散光学腔,实现了一种新的远离平衡相变之间的空间和时间顺序。跃迁的控制参数是驱动频率和腔谐振之间的失谐。当失谐量为负时,系统呈现空间有序相,而当失谐量为正时,系统呈现空间有序相和持续振荡相,我们称之为耗散时空晶格。我们给出了这种超辐射相变的数值和分析证据,并表明时空晶格起源于腔耗散。在这两种情况下,原子都受到加速传输的影响,要么通过均匀加速,要么通过突然跃迁到更高的动量态。我们的工作为物质的时间阶段提供了观点,这些阶段在平衡状态下是不可能的。
2022-05-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Classical nature of ordered quantum phases and origin of spontaneous symmetry breaking
我们通过研究长期存在的猜想,即最大对称性破缺的量子基态是对应于全局有序相的最经典的量子态,分析了复杂量子系统中自发对称性破缺的本质。我们通过比较不同的局部和全局指标的经典性和量子性,分别在破缺和保缺的量子基态,这一论点定量精确。我们首先讨论如何天真地比较本地,成对纠缠和不和谐显然会导致相反的结论。事实上,我们表明,在保量子基态的两体纠缠捕获的总两体量子关联的一小部分,而相反,在最大的破缺基态,它的贡献最大的量的总两体量子关联。然后,我们通过观察量子基态的整体宏观相关性质来检验这个猜想。我们证明了与全局有序相相关联的实现哈密顿对称性最大破缺的基态是唯一的:I)总是局部可转换的,即可以从所有其他基态通过仅应用LOCC变换获得(本地操作和经典通信),而反过来是永远不可能的; II)最小化一夫一妻制在全局共享的宏观二部纠缠上的不平等。
2016-04-21 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP