Simulation of Markovian quantum dynamics on quantum logic networks
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。
2005-04-04 quant-ph
Many-body quantum non-Markovianity
通过对多粒子希尔伯特空间的适当分解，我们将非马尔可夫量子动力学的概念引入到多粒子领域。我们展示了多粒子态的特定结构如何通过单粒子或多粒子观测量确定非马尔可夫性的可观测性，并讨论了在一个易于实现的少粒子设置中的实现。
2022-08-19 quant-ph
Diffusive limit of non-Markovian quantum jumps
解决了开放量子系统动力学随机描述的两个长期存在的问题。首先，我们在射影希尔伯特空间中找到了对应于非马尔可夫量子态扩散和非马尔可夫量子跳跃的经典随机过程。其次，我们证明了非马尔可夫量子跳跃的扩散极限可以在投影希尔伯特空间上取，使得它与非马尔可夫量子态扩散一致。然而，在希尔伯特空间上采取的同样的限制导致了一种全新的扩散解开，我们称之为非马尔可夫量子扩散。此外，我们扩大了非马尔可夫量子跳跃和非马尔可夫量子扩散的适用性，通过使用核平滑技术，允许显着简化其使用。最后，我们用这三种方法研究了一个非马尔可夫体系中的受驱动耗散二能级原子，证明了我们的结果的适用性。
2020-04-25 quant-ph
Quantifying Non-Markovianity in Open Quantum Dynamics
非马尔可夫开放量子动力学的表征具有重要的理论和实际意义。在一个开创性的工作[物理。120，040405（2018）]，提出了一个充分必要的量子马尔可夫条件，具有明确的操作解释和对应的经典极限。在这里，我们提出了两个一般的开放量子动力学的非马尔可夫度量，这是完全调和的马尔可夫极限，可以有效地计算基于系统的多时间量子测量。提出了一种重构底层开放量子动力学的启发式算法，其复杂性与所提出的非马尔可夫测度直接相关。通过数值例子证明了非马尔可夫测度和重构算法，并对量子退相动力学中的非马尔可夫性进行了重新审视。
2022-07-22 quant-ph
Quantum Correlations in non-Markovian Environments
我们研究了三个噪声量子比特的量子关联的解析马尔可夫和非马尔可夫动力学，如纠缠、量子不和谐和Bell非定域性。通过量子不和谐测量的量子关联被发现是免疫死亡相反的纠缠和贝尔非定域性的初始GHZ或W-型混合态。
2010-09-21 quant-ph
Quantum Fisher Information Flow in Non-Markovian Processes of Open Systems
我们提出用量子费舍尔信息来刻画开放量子系统的信息流。这种信息论方法提供了一个定量的措施，统计区分马尔可夫和非马尔可夫过程。揭示了开放系统量子动力学中QFI流与非马尔可夫性之间的基本关系。对于一类时间局域主方程，精确解析解表明，非马尔可夫性是由不同非马尔可夫信道中的附加信息子流所表征的。
2010-10-09 quant-ph
Relationship between costs for quantum error mitigation and non-Markovian measures
量子纠错（QEM）是一种在没有量子比特开销的情况下对量子系统中的错误进行补偿的量子纠错方法。虽然以前主要考虑了数字量子计算机上的马尔可夫门误差，但由于大多数固态系统中不可避免地存在非马尔可夫噪声效应，因此讨论QEM与非马尔可夫误差之间的关系是必不可少的。在这项工作中，我们调查非马尔可夫噪声的QEM，并表明QEM和非马尔可夫措施的成本之间有一个明确的关系。作为例子，我们展示了几个非马尔可夫噪声模型，以弥合我们的理论框架和具体的物理系统之间的差距。这一发现可能有助于为具有非马尔可夫环境的现实量子设备设计更好的QEM策略。
2021-02-08 quant-ph
Quantum metrology for non-Markovian processes
量子精密测量是量子技术中发展迅速的一个分支。虽然已经建立了关于马尔可夫过程的量子精密测量的各种理论，即，量子信道估计、非马尔可夫过程的量子精密测量的研究要少得多。在这封信中，我们建立了一个非马尔可夫量子精密测量的一般框架。对于有限维系统上的任意参数化非马尔可夫过程，我们导出了一个最优控制探测态能从中提取的最大量子费舍尔信息量的公式.此外，我们设计了一个算法，通过半定规划评估这个量子费舍尔信息。我们将我们的框架噪声频率估计，我们发现，量子精密测量的最佳性能是更好的非马尔可夫的情况下，比在马尔可夫的情况下，并探讨通过简单的变分电路的有效感测的可能性。
2021-08-03 quant-ph
Interplay between Non-Markovianity of Noise and Dynamics in Quantum Systems
开放量子系统动力学的非马尔可夫性通常与系统与其环境之间的信息双向交换有关，它被认为是各种量子信息任务的资源。研究了连续时间随机行走噪声驱动下的两态系统动力学的非马尔可夫性，根据其停留时间分布参数的不同，随机行走噪声可以是马尔可夫的，也可以是非马尔可夫的.精确的解析表达式，以及跟踪距离和熵为基础的非马尔可夫措施的可扩展性，并获得和用于调查之间的相互作用的非马尔可夫噪声和动力学。我们的研究结果表明，在许多情况下，动态也是非马尔可夫噪声时，非马尔可夫。然而，马尔可夫噪声可能导致非马尔可夫动力学，而非马尔可夫噪声可能导致马尔可夫动力学，但仅限于某些参数值。
2023-03-25 quant-ph
Preserving quantum correlations and coherence with non-Markovianity
与根据薛定谔方程幺正演化的封闭量子系统相比，开放量子系统表现出丰富的现象学。开放量子系统的动力学通常分为马尔可夫和非马尔可夫，这取决于动力学是否可以在任何时间尺度上分解为有效的量子操作。由于马尔可夫演化比非马尔可夫动力学更容易模拟，因此可以合理地假设非马尔可夫性可以用于有用的量子技术应用。在这里，我们证明了非马尔可夫性在量子系统中保持相关性和相干性的有用性。为此，我们考虑一类广泛的量子比特演化，具有大时间从零分离的退相干矩阵。尽管任何这样的马尔可夫演化都会导致相关性的指数损失，但非马尔可夫性即使在极限$t \rightarrow \infty$中也有助于保持相关性。对于协变量子比特演化，我们还证明了非马尔可夫性可以用来保持量子相干性，这是量子精密测量的一个重要资源。我们明确地证明了这种效果的实验与线性光学，通过实施所需的演变，在任何时候都是非马尔可夫。
2021-06-25 quant-ph
Non-Markovian Open Quantum Systems
我们构建了一个非马尔可夫规范的动态映射，占系统与环境相关。研究了非完全正映射的物理意义，得到了非马尔可夫量子动力学理论。建立了逆映射和与环境的相关性之间的关系。从超越Kossakowski-LindbladMarkovian主方程的正则动力学映射导出了广义非Markovian主方程。非平衡态量子热力学可以在这个理论中进行研究。
2008-05-22 quant-ph
Non-Markovian quantum jumps from measurements in bipartite Markovian dynamics
量子跳跃方法允许表征与提交给连续测量动作的开放量子系统相关联的随机动力学。在本文中，我们表明，这种形式主义可以一贯地扩展到非马尔可夫系统动力学。结果依赖于研究的测量过程中进行的二分安排，其特征在于由马尔可夫Lindblad进化。通过对一个二能级系统动力学的研究，证明了系综动力学中可能存在环境-系统信息流等非马尔可夫效应.
2013-08-31 quant-ph
A classical appraisal of quantum definitions of non-Markovian dynamics
从与经典马氏过程定义的比较出发，讨论了量子动力学的非马氏性问题。我们指出的事实是，两个足够的，但不是必要的签名的非Markovianity的经典过程中发现他们的自然量子对应在最近推出的量子非Markovianity的措施。针对量子动力学详细分析了这种行为，量子动力学可以以一类经典过程作为输入来构建。
2012-07-17 quant-ph
Enhanced non-Markovian behavior in quantum walks with Markovian disorder
非马尔可夫量子效应通常在与结构化储层相互作用的系统中观察到。离散时间量子行走是这种系统的主要例子，其中量子记忆是由于硬币和位置自由度之间的受控相互作用而产生的。在这里，我们表明，信息回流，量化记忆效应，可以增强粒子时，受到不相关的静态或动态无序。系统中无序的存在导致了一维量子行走中的局域化效应。我们表明，通过监测简化系统中的信息回流，可以推断位置空间中定位的性质。此外，我们还研究了量子行走的其他有用性质，如纠缠、干涉以及它与量子非马尔可夫性的联系。
2018-07-17 quant-ph
Non-Markovian Toy Quantum Chain
在开放量子系统的碰撞动力学框架下，我们提出了一种简单的稳态非马尔可夫量子链结构。为此，我们修改了微观马尔可夫系统-水库模型，考虑与每个分子之间的碰撞时间间隔重叠的多次碰撞。我们展示了如何通过在系统中加入卫星量子存储器来构造等价的马尔可夫量子链。我们区分量子和经典非马尔可夫性。此外，我们分别通过所需的卫星量子比特和比特数来定义非马尔可夫性的计数。作为量子非马尔可夫性的特殊度量，卫星w.r.t.系统建议。讨论了最简单的量子比特实现，指出了它对实际系统--环境动力学的意义。
2013-01-17 quant-ph
Temporal self-similarity of quantum dynamical maps as a concept of memorylessness
定义量子非马尔可夫性的问题已经被证明是难以捉摸的，提出了各种不等价的标准来解决这个问题。CP-不可分的概念和更强的整除性标准的层次，直到P-不可分，抓住了量子非马尔可夫性中记忆的一个基本方面。然而，在实践中，可能存在与可分信道相关的类似记忆的影响，其形式是削弱（如果不是逆转的话）退相干效应。可以说，记忆的这样一个方面与CP不可分割性有关，就像量子不和谐与纠缠有关一样。我们具体化这个较弱的概念，非马尔可夫识别它偏离"时间自相似性"，属性的系统动力学，即两个中间状态之间的传播是独立的初始时间$t_0$。我们通过例子说明了这一想法，并提出了一个几何量化的时间自相似性，并展示了我们的方法是如何补充基于可分性的量子非马尔可夫性的标准。
2020-09-14 quant-ph
Abrupt transitions between Markovian and non-Markovian dynamics in open quantum systems
对于开放量子系统，通常需要浴态的快速恢复来诱导马尔可夫动力学，这通常只能在诸如弱系统-浴耦合和无限大浴的限制下实现。在这项工作中，我们研究了耦合到单量子位浴的量子位系统的马尔可夫性，量子位浴通过量子冷却不断更新。一个令人惊讶的结果是，存在一个有限的阈值的冷却速率，在该系统从非马尔可夫动力学的马尔可夫动力学，这是在鲜明的对比，通常的理解，马尔可夫动力学是一个渐近行为下的Born-Markov近似。我们还研究了熔池的时间相关性，发现熔池时间相关性的衰减速率与系统的演化速度是同一数量级的。这表明量子马尔可夫动力学可以存在于通常的短浴相关极限之外。
2017-12-29 quant-ph
Non-Markovian dynamics without using quantum trajectory
开放量子系统与结构化环境的相互作用是一个重要的非马尔可夫行为，传统的研究方法是量子轨道随机方法。本文通过将环境的影响分为两部分，提出了一种不使用量子轨道的确定性方法。在大多数马尔可夫和非马尔可夫情形下，该方法比随机方法更有效、更精确。我们还将这种方法推广到广义Lindblad主方程。
2011-01-23 quant-ph
Non-Markovian quantum trajectory unravellings of entanglement
在非马尔可夫机制下，利用量子态扩散（QSD）方法求解了双量子位耦合到公共浴槽的完全量子化模型。我们建立了两量子比特耗散和退相模型的显式时间局域非马尔可夫QSD方程。将扩散量子轨道应用于非马尔可夫体系中两量子比特系统的纠缠估计。在这两种情况下，纠缠演化的非马尔可夫特征，揭示了通过量子扩散在系统状态空间中的解开。
2016-06-29 quant-ph
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。
2012-09-07 quant-ph
Quantum cryptography over non-Markovian channels
分析了非马尔可夫信道影响下的一组量子保密通信方案。通过与相应的马尔可夫情形的比较，可以看出，所有这些方案的平均保真度可以保持相对较长的时间。讨论了非马尔可夫噪声对量子保密直接通信、确定性保密量子通信及其受控通信、量子对话、量子密钥分发、量子密钥协商等方面的影响。已经被广泛调查。具体地说，控制量子对话（CQD）的方案进行了分析，阻尼，移相和去极化的非马尔可夫信道，随后，这些非马尔可夫信道的影响，对其他方案的安全量子通信的CQD得到的结果推导。阻尼非马尔可夫信道的原因，在保真度的周期性复苏，而保真度观察到持续的影响下的失相非马尔可夫信道。去极化信道以及这里讨论的其他非马尔可夫信道表明，在噪声环境下获得的平均保真度取决于量子系统与其周围环境之间的耦合强度以及特定方案中涉及的量子通信的轮数。
2016-08-22 quant-ph
Hidden non-Markovianity in open quantum systems
我们表明，非马尔可夫开放量子系统可以表现出精确的马尔可夫动力学到任意长的时间，这样的系统的非马尔可夫性，因此是完美的“隐藏”，即不通过单独看约化动力学实验检测。这表明，非马尔可夫性在物理上是不可判定的，而且是极其违反直觉的，因为它的特征可以在任何时候改变，而没有前兆。一些有趣的例子进行了讨论。
2020-09-22 quant-ph
Quantum Speed Limits in Qubit Dynamics Driven by Bistable Random Telegraph Noise: From Markovian to Non-Markovian Regimes
研究双稳态随机电报噪声下量子比特的量子速度极限，发现非马尔可夫记忆效应通过信息回流加速演化，而非平衡初始条件则导致纯马尔可夫行为，为设计快速抗噪量子协议提供指导。
2025-04-22 quant-ph
Continuous quantum correction on Markovian and Non-Markovian models
University of Southern California, Viterbi School of Engineering（南加州大学维特比工程学院）
本文研究了连续量子校正在马尔可夫与非马尔可夫模型中的性能差异，发现非马尔可夫模型能更有效抑制错误，归因于量子芝诺效应。
2025-06-24 quant-ph
Entanglement and Quantum Coherence in Coupled Double Quantum Dots under Markovian and Non-Markovian Noisy Channels
Mohammed V University in Rabat（拉巴特穆罕默德五世大学）；Ibnou Zohr University（伊本佐赫尔大学）；Princess Nourah bint Abdulrahman University（公主努拉·宾特·阿卜杜勒拉赫曼大学）；University of Bisha（比沙大学）
研究耦合双量子点在马尔可夫和非马尔可夫噪声通道中量子纠缠和相干的动力学，发现环境记忆在非马尔可夫 regime 中促进量子相关性的振荡与部分复兴，且量子相干性比纠缠更鲁棒。
2026-04-18 quant-ph
Kraus representation of quantum evolution and fidelity as manifestations of Markovian and non-Markovian avataras
它表明，保真度的动态演化系统与其较早的时间密度矩阵提供了一个签名的非马尔可夫动力学。此外，保真度与初始状态和动态演化的状态被证明是更大的非马尔可夫演化相比，在相应的马尔可夫情况下。从量子演化的Kraus表象出发，在其短时结构中，区分了马尔可夫和非马尔可夫性质。这两个特点是相互一致的，他们是说明与系统与其环境的相互作用的四种模式的帮助。
2010-10-27 quant-ph
Phenomenological measure of quantum non-Markovianity
非马尔可夫效应在物理量子系统中普遍存在，并且仍然是实现高质量控制和可靠量子计算的重大挑战，但由于其固有的复杂性，很少表征。过去的方法来量化非Markovianity集中在小，简单的系统，我们表明，这种措施可以捕获的属性是无关的应用程序。有了这个见解，我们提出了一种方法来构建相关的非马尔可夫动力学的量词，并说明该计划的可计算性的特点模型量子点阵列。
2019-06-04 quant-ph
Non-Markovian Open Quantum Systems: Input-Output Fields, Memory, Monitoring
分析了监控非马尔可夫开放量子系统的原理。我们使用的领域表示的环境（加德纳和Collet，1985年）的分离，其内存和检测器部分，分别。我们声称系统加存储器的复合成为马尔可夫，检测器部分是易于处理的标准马尔可夫监测。由于非马尔可夫性，系统只能预测混合态，而可以追溯纯态。给出了相应的非马尔可夫随机薛定谔方程。
2012-02-18 quant-ph
Multiparty Spohn's theorem for a combination of local Markovian and non-Markovian quantum dynamics
本研究将量子主方程扩展到多体系统连接混合马尔可夫与非马尔可夫热库的情形，修正Spohn定理，提供非马尔可夫性见证与量化指标，并揭示非马尔可夫效应在初始时刻显著而长期由马尔可夫主导。
2024-07-22 quant-ph
Robust quantum teleportation via a non-Markovian channel
本文提出非马尔可夫信道方法，通过增广系统建模环境内部模式，增强连续变量量子隐形传态性能，维持纠缠对数负性以减轻保真度衰减，并发现相干态比压缩态和猫态更鲁棒。
2023-10-15 quant-ph
On the degree of non-Markovianity of quantum evolution
基于非马尔可夫度的概念，我们提出了非马尔可夫量子演化的新特征。它提供了纠缠理论中施密特数的模拟，揭示了量子演化和纠缠理论之间的形式类比：马尔可夫演化对应于一个可分离的状态，而非马尔可夫演化则进一步以其程度来表征。它使人们能够引入一个非马尔可夫见证-一个纠缠见证的模拟-和一个家庭的措施-施密特系数的模拟-并最终表征最大非马尔可夫演化是最大纠缠态的模拟。我们的方法允许分类到目前为止，在一个统一的严格的数学框架中引入的非马尔可夫度量。
2013-11-17 quant-ph
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。
2024-11-27 quant-ph
Non-Markovian quantum interference in multilevel quantum systems: Exact master equation approach
利用本文导出的精确主方程，研究了玻色耗散环境中多态原子系统的非马尔可夫量子干涉现象。两个例子涉及四能级系统与或没有外部控制字段进行了研究。我们的研究结果表明，非马尔可夫主方程能够表现出量子干涉现象的时间域，以前没有充分探讨。特别是，我们表明，环境记忆是在不同的时间尺度上的非马尔可夫量子干涉图案的发病工具。
2017-12-19 quant-ph
Reveal non-Markovianity of open quantum systems via local operations
非马尔可夫性作为一般开放量子系统的一个重要特征，通常很难量化，因为我们感兴趣的植物如何与它的环境-浴池相互作用的知识有限。如果我们让整个系统自由进化，常常会发生这样的情况，即附着在非马尔可夫浴上的植物的简化动力学与具有马尔可夫浴的植物的简化动力学变得难以区分。在这里，我们表明，非马尔可夫性可以通过应用当地的单一操作的植物，他们将影响植物的进化在以后的时间，由于内存的浴。这不仅为非马尔可夫性提供了一个新的判据，而且为非马尔可夫系统中量子相干性的保护和恢复提供了新的思路，对量子信息处理具有重要意义。
2011-11-25 quant-ph
Mixing-induced quantum non-Markovianity and information flow
描述开放量子系统的混合动力学映射可以导致从马尔可夫过程到非马尔可夫过程。令人惊讶和反直觉的是，这一结果已被用作反对在信息交换方面描述非马尔可夫性的论据。在这里，我们证明，恰恰相反，混合可以理解在一个自然的方式，这是完全符合现有的记忆效应的理论。特别是，我们展示了如何混合诱导的非马尔可夫性可以解释的量子态，系统与环境的相关性和系统与环境之间的信息流的可解释性。
2017-12-18 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
Experimental investigation of the effect of classical noise on quantum non-Markovian dynamics
我们从实验上研究了不同经典噪声对二能级系统退相动力学的影响与量子动力学的非马尔可夫性之间的关系。两级系统被编码在光子偏振自由度和噪声的行动是通过一个空间光调制器获得，从而允许一个简单的工程不同的随机环境。利用迹距离研究了经典马尔可夫噪声和非马尔可夫噪声（高斯噪声和非高斯噪声）驱动下的动力学的量子非马尔可夫性。我们的研究清楚地表明了非马尔可夫经典过程和非马尔可夫量子动力学概念的不同性质。
2019-09-03 quant-ph
Detecting non-Markovianity of quantum evolution via spectra of dynamical maps
我们基于动力学映射的谱性质对非马尔可夫量子演化进行了分析。我们引入动态模拟的纠缠见证检测非马尔可夫性，我们说明了它的行为与几个有指导意义的例子。它表明，对于某一类动态映射的形状的身体的可达状态提供了一个简单的非马尔可夫证据。
2016-07-08 quant-ph
Facets of quantum information under non-Markovian evolution
我们考虑两个非马尔可夫模型：随机电报噪声（RTN）和非马尔可夫失相（NMD）。从量子费舍尔信息流的角度研究了这些模型中的记忆性。这被认为是与其他著名的证人的非Markovianity一致。通过研究这两个噪声通道的门和通道的量子特性，从理论上刻画了它们的量子信息特性。进一步研究了量子相干性及其与混合度的平衡。这有助于正确理解这两个噪声通道在量子信息处理和量子通信的各个方面所扮演的角色。
2019-02-04 quant-ph
Non-Markovian quantum Brownian motion: a non-Hamiltonian approach
我们推广了经典的布朗运动理论，从而考虑了Klein-Kramers方程和Smoluchowski方程的非马尔可夫效应.对于自由粒子和谐振子，它表明，这种非马尔可夫效应帐户的布朗轨迹的可微性，以及故障的能量均分的统计力学在短时间内在某些物理情况下。这种非马尔可夫方法也扩展到看看异常扩散。接下来，我们引入了研究开放量子系统的动力学量子化方法，它包括直接从我们的非马尔可夫Klein-Kramers和Smoluchowski方程开始量子化经典布朗运动，而不涉及任何模型哈密顿量。相应地，在相空间中量子化我们的非马尔可夫Klein-Kramers会在位形空间中产生一个非马尔可夫量子主方程，而在位形空间中量子化我们的非马尔可夫Smoluchowski方程会在相空间中产生一个非马尔可夫量子Smoluchowski方程。此外，值得注意的是，非马尔可夫量子布朗运动发生在一般环境（例如，非热量子流体）的存在下。就由量子谐振子组成的热浴的特殊情况而言，导出了非马尔可夫的Caldeira-Leggett主方程和热量子Smoluchowski方程，并将其推广到玻色子和费米子热浴中。
2015-05-26 quant-ph
Quantum Markovian Approximations for Fermionic Reservoirs
我们建立了一个量子功能的中心极限耦合到一个费米浴与一般的相互作用线性的浴库的创建，湮灭和散射的系统的动力学。遵循量子马尔可夫极限，我们实现了系统的开放动力学演化作为一个适应量子随机过程驱动的费米噪声。
2003-09-05 quant-ph
Enhanced quantum teleportation in non-Markovian environments
研究了当量子信道受到非马尔可夫环境中的记忆效应退相干影响时，任意未知单量子比特态的隐形传态方案。用平均保真度和最小保真度衡量的隐形传态质量在非马尔可夫信道中可以得到提高。记忆效应引起保真度的恢复，这比马尔可夫信道获得的保真度更好。
2012-08-08 quant-ph
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。
2023-11-29 quant-ph
Non-Markovian quantum jumps
与结构化储层相互作用的开放量子系统表现出非马尔可夫动力学。我们提出了一个量子跳跃方法来处理这样的系统的动力学。这种方法是马尔可夫动力学的标准蒙特卡罗波函数（MCWF）方法的推广。MCWF方法识别衰减率与跳跃概率和失败的非马尔可夫系统的时间相关的速率成为暂时的负。我们的非马尔可夫量子跳跃（NMQJ）方法规避了这个问题，并提供了一个有效的解开系综动力学。
2008-05-06 quant-ph
Description and complexity of Non-markovian open quantum dynamics
理解和模拟非马尔可夫量子动力学是开放量子系统理论的一个重要挑战。这一努力的一个关键进展将是发展一个统一的数学描述非马尔可夫动力学，并在多体环境中对其复杂性进行分类。在本文中，我们确定了一般类的非马尔可夫记忆内核，描述复值氡措施，并通过正则化过程构建相应的系统环境酉群定义其动态。在此定义的基础上，我们考虑$k-$本地多体非马尔可夫系统的物理动机的假设上的总变化和平滑的内存内核。我们建立了它们的动力学可以有效地近似量子计算机，从而提供了一个严格的验证扩展丘奇-图灵论文这一类非马尔可夫开放量子系统。
2022-11-08 quant-ph
Experimental characterisation of a non-Markovian quantum process
每个量子系统都与环境耦合。这样的系统-环境相互作用导致不同时间的量子操作之间的时间相关性，从而导致非马尔可夫噪声。原则上，非马尔可夫噪声的完整表征需要多时间过程矩阵的层析成像，这在计算上和实验上都是苛刻的。在本文中，我们提出了一个更有效的解决方案。我们采用机器学习模型来估计非Markovianity的数量，如通过信息理论测量量化的，具有断层扫描不完整的测量。我们在量子光学实验上测试了我们的模型，并且我们能够以$90\%$的精度预测非马尔可夫度量。我们的实验为有效检测大规模量子计算机中出现的非马尔可夫噪声铺平了道路。
2021-02-02 quant-ph
Entanglement assisted probe of the non-Markovian to Markovian transition in open quantum system dynamics
本研究利用超导量子比特处理器，通过纠缠辅助探测开放量子系统的非马尔可夫动力学，观测到纠缠坍缩复苏的记忆效应，并通过热光子调控实现非马尔可夫到马尔可夫的转变，最终借量子芝诺效应的无退相干子空间稳定纠缠。
2024-05-14 quant-ph
Quantum regression theorem and non-Markovianity of quantum dynamics
我们探讨了最近引入的两个概念之间的联系非马尔可夫量子动力学和所谓的量子回归定理的有效性。虽然量子动力学的非马尔可夫性已经被定义为观察统计算子的时间行为，它决定了平均值的演变，量子回归定理对二阶和更高阶的系统关联函数的行为做出了陈述。比较依赖于量子回归假设的有效性的估计，这可以通过精确地评估两点关联函数来获得。为了这个目的，我们考虑一个量子位进行退相由于与玻色子浴相互作用，比较准确的评估的非马尔可夫措施违反量子回归定理的一类谱密度。我们进一步研究了光子退相模型，最近开发的实验测量的非马尔可夫性。看来，虽然根据任一定义的非马尔可夫动力学本身就违反了回归假设，但即使是马尔可夫动力学也可能导致回归关系的失败。
2014-06-20 quant-ph
Quantum Limit for Driven Linear Non-Markovian Open-Quantum-Systems
本文研究了两个非简并振子纠缠生存中非马尔可夫动力学和驱动场的相互作用。基于两个参数耦合非简并振子与非全同独立热浴接触的非马尔可夫动力学的精确分析结果，导出了[Phys.Rev.Lett. 105，180501（2010）]被推广到非马尔可夫机制。具体而言，它示出，非马尔可夫动力学，当比较的马尔可夫的情况下，允许在较高的温度下，与较大的耦合强度的浴和较小的驱动速率的静态纠缠的生存。讨论了（i）耦合振荡器的不对称性，（ii）在相同温度下与浴的耦合强度和（iii）在相同耦合强度下的温度的影响。
2015-04-08 quant-ph
Quantum non-Markovianity elusive to interventions
开放量子动力学的非马尔可夫性质在于多时间关联的结构，这些结构可以通过干预来实现。在这里，通过检查多时间相关性，我们表明，它是可能的工程非马尔可夫系统只有长期记忆，但似乎没有短期记忆，使他们的非马尔可夫性是完全不可检测的任何干预任意大的时间。我们的研究结果提出了一个关于非马尔可夫性的可评估性的问题：原则上，对于干预来说完全难以捉摸的非马尔可夫效应可能会在更晚的时候出现。
2021-08-12 quant-ph
Non-Markovian Quantum Feedback Networks I: Quantum Transmission Lines, Lossless Bounded Real Property and Limit Markovian Channels
本文的目的是阐述量子通信和信号处理的建模问题，其中系统之间的通信通过非马尔可夫信道。这是量子传输线的一般特征。我们的最终目标是扩展已经为马尔可夫模型开发的网络规则。为此，我们回顾这种非马尔可夫模型的传输线及其量化的哈密顿描述。这些都发生在非平衡态热力学的背景下，但我们的兴趣是在传输线作为信息的载体，而不是热浴。我们表明，有一个分析的散射矩阵与这些模型和稳定性可以制定的无损有界的真实属性。注意到输入和输出字段不单独满足非自破坏原则，我们讨论了严格的限制，在这种模型出现马尔可夫，所以服从量子滤波和控制的标准方法
2016-04-08 quant-ph
Maximally non-Markovian quantum dynamics without environment backflow of information
非马尔可夫性的程度允许以类似于施密特数测量纯态纠缠度的方式来表征脱离马尔可夫制度的量子演化。最大非马尔可夫动力学类似于最大纠缠态[D. Chruelcienski和S. Maniscalco，Phys. Rev. Lett. 112，120404（2014）]。在这里，我们证明了存在一类最大的非马尔可夫量子演化，其中相关的环境（不属于系统的自由度）服从马尔可夫（无记忆）动力学，这反过来又是不受系统状态或动力学的扰动。这些属性意味着没有任何“物理环境到系统的信息回流”。“非马尔可夫特征（通常在耦合到耗散经典自由度的量子系统中）源于系统动力学对库状态的单向依赖。
2018-04-10 quant-ph
Quantum filter for a class of non-Markovian quantum systems
本文提出了一种利用马尔可夫表示方法构造一类受洛伦兹噪声干扰的非马尔可夫量子系统的量子滤波器的方法。引入辅助系统将白噪声转换为洛伦兹噪声，并通过直接相互作用将洛伦兹噪声注入主系统。由此产生的动力学的主要系统是非马尔可夫，这是由洛伦兹噪声驱动。通过探测主系统，可以从标准理论导出增广系统的量子滤波器，其中主系统的条件态可以通过追踪辅助系统来获得。通过一个例子说明了主系统的非马尔可夫动力学。
2016-01-04 quant-ph
Harnessing non-Markovian quantum memory by environmental coupling
控制开放量子系统的非马尔可夫动力学在量子信息技术中至关重要，因为它在保存量子记忆方面发挥着至关重要的作用。尽管在许多现实场景中，量子系统可以同时与复合环境相互作用，但这种情况仍然很少被理解，特别是关于环境部分之间耦合的影响。我们分析了一个量子比特同时与两个耦合的单模腔相互作用的非马尔可夫行为，这两个耦合的单模腔又耗散成无记忆或保持记忆的库。我们发现，增加控制参数，即双模耦合，允许触发和增强的非马尔可夫动力学的量子比特从一个马尔可夫一个在没有耦合。令人惊讶的是，如果量子位动力学对于零控制参数是非马尔可夫的，则增加后者能够实现从非马尔可夫到马尔可夫状态的多次转变。这些结果独立于储层的性质。这项工作强调，适当地设计复合环境各部分之间的耦合可以有效地利用基于非马尔可夫性存储在量子位中的量子存储器。
2015-06-27 quant-ph
