Kraus representation in the presence of initial correlations
Hiroyuki Hayashi, Gen Kimura, Yukihiro Ota
我们研究的有效性的克劳斯表示在初始相关性的存在下，并表明，它是保证只有当一个联合动态是局部酉。
We examine the validity of the Kraus representation in the presence of initial correlations and show that it is assured only when a joint dynamics is locally unitary.
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。
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Dynamics of open quantum systems initially entangled with environment: Beyond the Kraus representation
我们提出了一个开放系统和环境之间的初始关联的作用的开放系统的量子动力学的一般分析。
Comment on ``Dynamics of open quantum systems initially entangled with environment: Beyond the Kraus representation'' [PRA 64, 062106 (2001)]
我们纠正了[PRA 64，062106（2001）]中报告的结果中的错误，其中正确地认为系统与其环境之间的初始相关性可能使系统的约化动力学不完全为正。我们证明了如何不仅这些初始相关性，而且具体的联合动力学也发挥了重要作用的问题中的完全positivy的减少动态。
Kraus representation for maps and master equation in spin star model with layered environment
量子操作通常定义为量子态上的完全正的（CP）、保迹（TP）映射，可以用算符和或Kraus表示来表示。在本文中，我们计算了分层环境中单比特开放系统的精确可解动力学的算符和表示和主方程。另一方面，我们得到了精确的Nakajima-Zwanzig（NZ）和无时间卷积（TCL）主方程。最后，我们研究了一个简单的例子来考虑CP映射和初始量子关联之间的关系，并证明了初始量子关联的消失对于CP映射是不必要的。
Quantum dissipation is studied for a discrete system that linearly interacts with a reservoir of harmonic oscillators at thermal equilibrium. Initial correlations between system and reservoir are assumed to be absent. The dissipative dynamics as determined by the unitary evolution of system and reservoir is described by a Kraus map consisting of an infinite number of matrices. For all Laplace-transformed Kraus matrices exact solutions are constructed in terms of continued fractions that depend on the pair correlation functions of the reservoir. By performing factorizations in the Kraus map a p…
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。
Quantum dissipation is studied for a discrete system that linearly interacts with a reservoir of harmonic oscillators at thermal equilibrium. Initial correlations between system and reservoir are assumed to be absent. The dissipative dynamics as determined by the unitary evolution of system and reservoir is described by a Kraus map consisting of an infinite number of matrices. For all Laplace-transformed Kraus matrices exact solutions are constructed in terms of continued fractions that depend on the pair correlation functions of the reservoir.
An Interacting System and Environment with Prior Correlations Plus Local Operations Can Mimic Uncorrelated Evolution
本文研究通过局部预处理使初始关联的系统-环境态在全局幺正演化下产生完全正的可约动力学，并证明局部幺正操作能以高保真度实现动力学匹配，同时防止非完全正动力学的出现。
Quantum discord dynamical behaviors due to initial system-cavity correlations
我们分析了两个量子比特系统与耗散腔之间的初始关联对两个量子比特的量子不和谐动力学的作用。考虑两个初始系统-腔态，我们证明了初始系统-腔关联不仅在初始阶段会增加两量子比特的量子不协调，而且会导致更大的长时间量子不协调渐近值.此外，由于初始关联的量子不和谐比初始因式分解态的情况下更鲁棒。最后，我们指出了初始关联对互信息和经典关联动力学行为的重要性。
Exact homogeneous master equation for open quantum systems incorporating initial correlations
我们表明，包含初始关联的开放量子系统，在Nakajima-Zwanzig算子投影方法的确切的主方程，是一个同源的主方程的约化密度矩阵。我们还显式地导出了一大类玻色子和费米子开放量子系统的包含初始关联的精确主方程，所得到的主方程是齐次的。我们发现初始关联的影响可以通过精确的齐次主方程完全嵌入到波动动力学中。同时得到了一个包含初始关联的广义非平衡涨落耗散定理。
Trace distance and linear entropy of qubit states: Role of initial qubit-environment correlations
在非马尔可夫纯退相的框架下，研究了初始量子比特-环境关联对两个量子比特态迹距离的影响。用线性熵量化的约化态混合度的增长与初始量子比特-环境关联的程度有关。
Dynamics of open quantum systems with initial system-reservoir correlations
本文研究了耦合到一般非马尔可夫库的光子腔系统在初始系统-库关联存在下的开放量子系统的精确动力学。结合系统-储层初始相关关系，得到了精确的无时间卷积主方程。水库的非马尔可夫动力学和初始相关性的影响被嵌入到主方程中的时间相关系数。我们发现，由初始相关引起的影响在腔的非马尔可夫动力学中起着重要的作用，但它们在马尔可夫制度的稳态极限中被冲洗掉。此外，腔场与库场之间的初始双光子关联可以诱导腔场的非平凡压缩动力学。
Role of initial system-bath correlation on coherence trapping
研究了在纯退相通道中，初始关联于非马尔可夫浴的量子比特的相干捕获。通过考虑初始量子位浴关联和浴谱密度，我们发现初始量子位浴关联比初始可分量子位浴态能产生更有效的相干捕获.通过优化初始关联量子位-浴态的参数和浴态的谱密度，可以使长时间内的稳态相干性达到最大。此外，我们还研究了初始关联对量子比特在稳态相干态下的最大演化速度的影响。
Generic mesoscopic quantum systems that interact with their environment tend to display appreciable correlations with environment that often play an important role in the physical properties of the system. However, the experimental methods needed to characterize such systems either ignore the role of initial correlations or scale unfavourably with system dimensions. Here, we present a technique that is agnostic to system-environment correlations and can be potentially implemented experimentally. Under a specific set of constraints, we demonstrate the ability to detect and measure specific corr…
Detecting initial system-environment correlations: Performance of various distance measures for quantum states
我们研究了存在初始系统相关性时四种距离测度的时间演化。众所周知，由于初始关联，开放系统的两个量子态之间的迹距离可能增加，这导致约化动力学的收缩性的崩溃。在这里，我们比较和分析，对于两个不同的模型，时间演化的轨迹距离，Bures度量，海林格距离和詹森-香农分歧关于增加超过其初始值，见证初始相关性。这项工作概括，深化和纠正Dajka等人进行的研究。[物理评论A 84 032120（2011）]，从而揭示了所考虑的距离测量的通用功能，相对于检测初始系统-环境相关性的能力。
Purity as a witness for initial system-environment correlations in open-system dynamics
研究了初始系统与环境关联下二能级原子与洛伦兹结构库相互作用系统的动力学行为。结果表明，在强系统-储层耦合条件下，纯度的动态变化可以决定系统与环境之间是否存在初始相关性。此外，我们研究了两个二能级原子与同一个库的相互作用。在这种情况下，我们表明，除了确定是否有初始系统环境的相关性，动力学的原子系统的纯度允许识别不同的相关初始状态。此外，量子和经典关联的动力学进行了分析。
Open quantum systems are a subject of immense interest as their understanding is crucial in the implementation of modern quantum technologies. In the study of their dynamics, the role of the initial system-environment correlations is commonly ignored. In this work, to gain insights into the role of these correlations, we solve an exactly solvable model of a single two-level system interacting with a spin environment, with the initial system state prepared by a suitable unitary operation. By solving the dynamics exactly for arbitrary system-environment coupling strength while taking into accoun…
Correlations between a system and its environment lead to errors in an open quantum system. Detecting those correlations would be valuable for avoiding and/or correcting those errors. Here we show that we can detect correlations by only measuring the system itself if we know the cause of the interaction between the two, for example in the case of a dipole-dipole interaction. We investigate the unitary $U$ which is associated with the exchange Hamiltonian and examine the ability to detect initial correlations between a system and its environment for various types of initial states. The states w…
Derivation of Master Equations in the Presence of Initial Correlations with Reservoir: Projection Method Revisited
我们讨论了主方程的推导过程中存在的初始相关性与水库。在van Hove极限中，整个系统的行为就好像它是从一个因式分解的初始条件开始的。选择合适的Nakajima-Zwanzig投影算子是至关重要的，并应赋予储层混合性质。
Quantum correlations are not contained in the initial state
给出了两个证明，证明了量子力学与下述假设不相容：一个孤立的复合量子系统的子系统之间所有可能的关联都包含在整个系统的初始量子态中，尽管实际实验只揭示了其中的一个子集.
The dynamical role of initial correlation in the exactly solvable dephasing model
在精确可解的纯退相模型中，研究了初始关联对开放系统动力学的影响。我们发现初始关联的作用通过相位函数和权重因子发挥作用，这将在时间演化过程中执行振荡，并发现耦合到玻色子浴的量子比特的退相干在短时间内相对于自旋浴更增强。我们还证明了一个量子比特的两个态之间的迹距离可以增加到超过它的初始值，并且初始关联可以为两个量子比特的纠缠的阻尼振荡和恢复提供另一个资源。最后，我们研究了在bang-bang脉冲控制下，退相干从动力学增强到动力学抑制的交叉对初始相关和浴组分统计的依赖性。
Distance growth of quantum states due to initial system--environment correlations
由初始系统-环境关联引起的开放量子系统的两个任意态之间的距离的有趣特征被识别。作为一个例子，我们分析了一个量子位去相位耦合到玻色子环境。在定制的参数制度，初始相关性显着增加两个量子比特状态之间的距离，根据精确的非马尔可夫动力学演化到长时间的极限状态。它证明了约化动力学的距离收缩性的崩溃。
An equation of motion for open quantum systems incorporating memory effects and initial correlations with the environment is presented in terms of an effective Liouville operator that solely acts on states of the system. The environment can induce memory effects via the frequency dependence of the effective Liouville and initial correlations can be mapped to a shifted frequency dependent initial state within the system. The equation of motion generalizes the well known semi-group dynamic equations. In generic systems the effective Liouville has a non-degenerate zero mode. By probability conser…
Exploring initial correlations in a Gibbs state by local application of external field
我们表明，局部应用弱外场增加状态之间的可扩展性，没有初始相关性。我们考虑的情况下，一个两能级系统的线性和电磁相互作用的无限数量的玻色子。我们计算了关联Gibbs态和非关联边缘态两种初始态演化的量子态之间的迹距离（或等价的Hilbert-Schmidt距离）。我们发现，对于任何和所有参数设置，轨迹距离都会增加到其初始值以上。这表明我们可以通过施加局部外场来探索初始系统-环境相关性的存在，这会导致收缩性的崩溃。
Witness for initial correlations among environments
量子系统不可避免地与周围环境相互作用。一般来说，人们没有关于环境的详细信息。识别环境特征可以帮助我们控制环境及其对开放系统动力学的影响。在这里，我们考虑了一个三方系统，并通过迹距离的概念引入了环境之间的初始相关性的证据。由于初始环境关联的存在，得到了开放量子系统态迹距增长的一个严格上界。因此，受特定条件影响的环境之间的初始相关性可以通过开放系统上的测量来检测。
Unification of witnessing initial system-environment correlations and witnessing non-Markovianity
我们证明了一个证人，检测动态映射与初始系统环境的相关性和证人，检测非马尔可夫开放量子系统之间的连接。我们的分析是基于研究状态准备在见证开放量子系统动力学的收缩性破坏中所起的作用。收缩性是某些量子过程的一种性质，其中密度矩阵的迹距离随时间减小。由此，我们展示了初始相关性的见证是非马尔可夫性的见证的上界。我们讨论了这种关系如何进一步显示在开放量子系统中初始系统-环境相关性和非马尔可夫性之间的联系。
Initial correlations in open system's dynamics: The Jaynes-Cummings model
利用迹距作为量子态可量子化性的度量，研究了初始关联对开放系统动力学的影响。我们专注于Jaynes-Cummings模型的知识，系统和水库的确切联合动力学允许治疗的初始状态与任意的相关性。作为在初始状态的相关性的措施，我们考虑系统的环境状态和其边缘状态的产品之间的痕迹距离。特别是，我们研究的相关性包含在热平衡状态的总系统，分析它们对温度和耦合强度的依赖性，并证明其连接的纠缠特性的本征态的哈密顿量。详细研究了从热平衡态及其相应的非关联产物态演化而来的开放系统态的可解释性随时间的变化，结果表明，开放系统动态地揭示了初始关联的典型特征。
Role of initial quantum correlation in transient linear response
在相关和分解的初始条件下，研究了与环境系统耦合的二能级系统的线性瞬态响应。我们发现，在这些情况下的瞬态响应显着不同，尤其是在中间温度下的强系统-环境相互作用。这意味着在分析瞬态线性响应的实验时，必须注意初始条件的选择，因为传统的因式分解初始条件会导致不正确的响应，其中忽略了相关系统与环境系统之间的量子相关性。
Understanding the dynamics of open quantum systems is a highly important task for the implementation of emerging quantum technologies. To make the problem tractable theoretically, it is common to neglect initial system-environment correlations. However, this assumption is questionable in situations where the system is interacting strongly with the environment. In particular, the system state preparation can then influence the dynamics of the system via the system-environment correlations. To gain insight into the effect of these correlations, we solve an exactly solvable model of a quantum spi…
We find the geometric phase of a two-level system undergoing pure dephasing via interaction with an arbitrary environment, taking into account the effect of the initial system-environment correlations. We use our formalism to calculate the geometric phase for the two-level system in the presence of both harmonic oscillator and spin environments, and we consider the initial state of the two-level system to be prepared by a projective measurement or a unitary operation. The geometric phase is evaluated for a variety of parameters such as the system-environment coupling strength to show that the …
Positivity in the presence of initial system-environment correlation
初始系统-环境相关性所施加的约束可能导致非正的动力学映射。利用赋值映射的概念，我们得到了这类动态映射为正的和完全正的条件。任何初始的系统-环境相关性使分配映射为非正的，而动力学映射的正性取决于分配映射和系统-环境耦合之间的相互作用。我们展示了这种相互作用如何揭示或隐藏分配图的非正性。我们讨论的作用，这种相互作用的马尔可夫模型。
Decoherence and Initial Correlations in Quantum Brownian Motion
我们分析了一个量子布朗粒子从一个初始状态，包含这个系统和它的环境之间的相关性开始的演化。利用路径积分方法，我们得到了一个主方程的约化密度矩阵的系统找到相对简单的表达式，其时间相关的系数。我们研究了离域初始状态（薛定谔猫）的演化，研究了退相干过程的有效性。在零温度下的欧姆环境（Drude的模型）得到的分析结果。
Characterizing quantum dynamics with initial system-environment correlations
我们充分刻画了一个最初与环境相关的开放量子系统的约化动力学。使用耦合到模拟环境的光子量子比特，我们断层重建一个超级通道-一个广义的通道，将准备过程作为输入-单独从系统的测量，尽管它耦合到环境。我们引入了新的定量措施来确定初始相关性的强度，并允许实验在其环境方面进行优化。
Role of initial system-environment correlations: A master equation approach
为了实现新兴量子技术的实际实现，重要的是要对现实量子开放系统的动力学有一个坚定的理解。主方程在这方面提供了一个广泛使用的工具。在这项工作中，我们首先构建了一个主方程，有效的弱系统-环境耦合，这明确考虑到从一个平衡的系统-环境状态，具有系统-环境的相关性，准备一个初始系统状态的影响。然后，我们调查的作用，初始系统的环境相关性使用这个主方程的系统由许多两个层次的原子与一个共同的环境相互作用。我们发现，在一般情况下，由于初始的系统-环境的相关性之前的状态准备，系统的量子态可以在一个更快的时间尺度上的演变。此外，我们还考虑了不同的初态准备，并证明了状态准备的影响取决于所准备的初态。我们的研究结果对许多基于量子开放系统的课题都有意义，因为这些系统与环境的关联效应以前被忽略了。
Experimental investigation of initial system-environment correlations via trace distance evolution
开放量子系统的两个态之间的迹距离量化了它们的可伸缩性，并且对于固定的环境态，只有在初始系统-环境关联存在的情况下，才能增加到其初始值以上。我们首次提供了这种行为的实验证据。在我们的全光学装置中，我们利用自发参量下转换作为偏振纠缠态的来源，以及空间光调制器以一般方式引入偏振和动量自由度之间的相关性，其充当环境。
Initial state preparation with dynamically generated system-environment correlations
开放量子系统的动力学对系统和环境之间初始关联的依赖性是一个非常重要但却知之甚少的课题。为了技术上的方便，大多数先前的研究假设可因子分解的初始状态，其中系统和它的环境是不相关的，但这些条件是不太现实的，并引起特殊的行为。一个明显的特征是在系统与其环境接触之后立即快速建立或突然震动物理量。其根本原因是系统与环境之间的关联性和耦合性初始失衡。在这篇文章中，我们明确地展示了如何通过适当调整相关性和/或耦合来避免这些非物理行为，用于理论和实验兴趣的设置。我们提供简单的分析结果，出现在线性（而不是仿射）主方程因式分解的初始状态的数量。
Dynamics of open quantum systems depends on different types of initial correlations. On the one hand, when system and environment are both inherently multipartite, initial correlations between the parties of the composite environment make the dynamical map non-local, despite of local nature of the interaction between each party of the system and the environment. On the other hand, initial correlations between the open system and its environment prevents one from defining a completely positive dynamical map. Recently, dephasing dynamics of photons has been used in both of these frameworks - the…
We investigate the dynamics of open quantum systems which are initially correlated with their environment. The strategy of our approach is to analyze how given, fixed initial correlations modify the evolution of the open system with respect to the corresponding uncorrelated dynamical behavior with the same fixed initial environmental state, described by a completely positive dynamical map. We show that, for any predetermined initial correlations, one can introduce a linear dynamical map on the space of operators of the open system which acts like the proper dynamical map on the set of physical…
Optimized sideband cooling with initial system correlations in non-Markovian regime
研究非马尔可夫区域中具有初始系统关联的标准光机械系统优化边带冷却，通过引入冷却速率和平均声子减少函数，发现特定初始关联可显著降低声子数并加速基态冷却，结合Q调制技术实现快速稳定的机械基态制备。
Operational approach to open dynamics and quantifying initial correlations
物理学的一个中心目标是描述物理系统的动力学。薛定谔方程对孤立的量子系统就是这样。描述与环境相互作用的量子系统的时间演化，在其最一般的形式中，已被证明是困难的，因为动力学依赖于环境的状态和与环境的相关性。对于离散过程，如量子门或化学反应，量子过程层析成像提供了动力学的完整描述，假设系统和环境的初始状态彼此独立。然而，许多物理系统在实验开始时与环境相关。在这里，我们给出了一个处方的量子过程层析成像，产生完整的描述系统的动力学，即使当初始相关。令人惊讶的是，我们的方法也给出了初始相关性的定量表达式。
Initial correlations in open quantum systems are always detectable
本文证明开放量子系统中系统与环境间的初始关联总能通过局部测量检测到，并给出了最优酉演化的存在条件及不含时哈密顿量作用下的检测时间特性。
Witness for initial system-environment correlations in open system dynamics
研究了一般开放量子系统在系统与环境初始关联时的演化。我们表明，两个状态的开放系统之间的迹距离可以增加超过其初始值，并推导出严格的上限的开放系统状态的可扩展性的增长。这代表了量子动力学映射的压缩性质的推广。所得到的不等式可以解释在系统和环境之间的信息交换，并导致证人的系统-环境的相关性，可以通过单独的开放系统上的测量来确定。
Initial correlation in a system of a spin coupled to a spin bath through an intermediate spin
强系统浴关联是许多凝聚态系统和某些量子光学系统的典型初始条件。在这里，通过一个中间自旋与纺丝浴相互作用的自旋动力学进行了研究。考虑了自旋和中间自旋之间的初始相关性。找到了自旋演化算符的精确解析表达式，并将相关投影超算符技术应用于该模型，导出了二阶无时间卷积主方程。结果表明，无时间卷积的二阶主方程再现了1/γ量级时标的精确动力学，其中γ是中心自旋与中间自旋的耦合.研究发现，在约化系统的动力学过程中，初始体系-浴槽关联具有很强的依赖性，这种依赖性是不可忽略的。
Quantum correlation and classical correlation dynamics in the spin-boson model
研究了自旋玻色子模型中的量子关联和经典关联动力学。对于两种不同形式的谱密度，我们得到的分析结果表明，这两个相关的演化密切依赖于初始状态的形式。在演化结束时，所有最初存储在自旋系统中的相关性都转移到库中。结果表明，对于一个大的初态族，量子关联在演化过程中保持与经典关联相等。此外，在进化过程中，相关性没有增加。
Decoherence in an exactly solvable qubit model with initial qubit-environment correlations
研究了耦合到谐振子池中的两态量子系统（量子比特）的退相（退相干）模型。在此模型中，一个两状态系统的约化动力学的精确解析解已经获得了分解组合系统的初始状态。我们表明，该模型承认精确解的一大类相关的初始状态，这是典型的量子测量理论。我们推导出量子位密度矩阵的非对角元素的精确表达式，该表达式适用于量子位和浴之间的任意耦合强度。对于不同的浴谱密度，考虑了初始关联对退相干的影响。讨论了退相干过程中量子比特熵的时间行为。
Avoiding dark states in open quantum systems by tailored initial correlations
我们研究了三个耦合的二能级系统的V形网络上的激发的运输受到的环境，诱导节点之间的非相干跳跃。两个节点耦合到源极，而第三节点耦合到漏极。这些网络的一个共同特点是存在一个黑暗的状态，阻止传输到漏极。在这里，我们提出了一种方法，以避免这种状态的初始相关性的一个合适的选择，引起的源是共同的两个耦合节点。
Quantum interference induced by initial system-environment correlations
研究了二能级原子与衰减模辐射场相互作用系统中关联初态中相对相位引起的量子干涉。我们发现，初始相对相位有显着的原子激发态人口的演化和原子和水库之间的信息流的影响，量化的痕迹距离。此外，通过考虑两个二能级原子与辐射场的共同阻尼模相互作用，我们强调了初始相对相位如何影响随后的纠缠动力学。
Entropy production provides a general way to state the second law of thermodynamics for non-equilibrium scenarios. In open quantum system dynamics, it also serves as a useful quantifier of the degree of irreversibility. In this work we shed light on the relation between correlations, initial preparation of the system and non-Markovianity by studying a system of two harmonic oscillators independently interacting with their local baths. Their dynamics, described by a time-local master equation, is solved to show - both numerically and analytically - that the global purity of the initial state of…
Distance between quantum states in presence of initial qubit-environment correlations: a comparative study
开放量子系统的两个态之间的迹距离的时间演化可能由于初始系统-环境关联而增加，从而表现出约化动力学的距离收缩性的崩溃。我们分析了距离的时间演化如何取决于所选择的距离度量。在这里，我们阐明了两种系统环境设置的迹距离，希尔伯特-施密特距离，布里斯距离，海林格距离和量子詹森-香农发散的行为，即量子比特双线性耦合到无限和有限大小的环境，后者由谐振子组成。
Non-Markovianity: initial correlations and nonlinear optical measurements
通过扩展在非线性光学中开发的响应函数方法，我们解析地推导出与量子力学浴接触的系统的时间演化中的非马尔可夫性的表达式[Laine等人，Phys.Rev.A81，062115（2010）]，并且发现与直接可观察的非线性光学响应的密切联系。结果表明，记忆在浴诱导的波动，而不是在耗散导致非马尔可夫性。初始的系统和浴的状态之间的相关性被证明是必不可少的正确理解的非Markovianity。
Initial System-Environment Correlations via the Transfer Tensor Method
众所周知，表现出初始系统-环境相关性的开放量子系统很难模拟。我们指出，给定一个足够长的样本的确切的开放系统动力学的短时间演化，可以采用转移张量的进一步传播的减少开放系统状态。这种方法在数值上是有利的，并允许在难以接近的制度量子关联函数的模拟。我们基准这种方法对分析精确的解决方案和计算的多发色团系统的发射光谱，以及从模拟光谱数据的反向温度估计。最后，我们采用我们的方法在开放的三能级系统的电磁感应透明的光谱特征的检测。
Reduced dynamical maps in the presence of initial correlations
我们介绍了一个一般框架的建设完全积极的动力学演化系统环境初始相关性的存在。的建设依赖于交换性的相容性域通过考虑边际相对于环境自由度的考虑类相关状态。我们的方法允许考虑不和谐不一定为零的状态，并明确显示出非唯一性的完全正的扩展所获得的动力学映射的兼容域之外。这种地图的治疗开放量子系统动力学的相关性进行了讨论和连接到以前的文献进行了严格的评估。
Dynamics of Open Quantum Systems with Initial System-Environment Correlations via Stochastic Unravelings
针对开放量子系统初始关联问题，基于B+或OPD形式推广随机展开方法，兼容分段确定性与扩散型展开，提升模拟能力并深化理论理解。
Fast and reliable reset of a qubit is a key prerequisite for any quantum technology. For real world open quantum systems undergoing non-Markovian dynamics, reset implies not only purification, but in particular erasure of initial correlations between qubit and environment. Here, we derive optimal reset protocols using a combination of geometric and numerical control theory. For factorizing initial states, we find a lower limit for the entropy reduction of the qubit as well as a speed limit. The time-optimal solution is determined by the maximum coupling strength. Initial correlations, remarkab…
Traditional form of the second law of thermodynamics is strongly restricted by three conditions: One is the initial joint state of the system and surroundings should be a product state, so that there exists no initial correlations. The second is the initial states of surroundings are in equilibrium thermodynamics. And the end is weak couplings between the system and surroundings. This formulation of the second law should be reexamined in order to understand the relations of thermodynamics and information theory, especially, when existing initial correlations. In this work, using the techniques…
On complete positivity, Markovianity, and the quantum data-processing inequality, in the presence of initial system-environment correlations
我们证明了完全正性对于量子数据处理不等式的有效性不仅是充分的，而且是必要的。因此，量子系统的约化动力学是完全正的，即使存在与周围环境的初始相关性，当且仅当这种相关性不允许从环境到系统的任何异常反向信息流。我们的方法提供了一个直观的信息理论框架，统一和扩展了一些以前的结果。
The emerging quantum technologies heavily rely on the understanding of dynamics in open quantum systems. In the Born approximation, the initial system-bath correlations are often neglected which can be violated in the strong coupling regimes and quantum state preparation. In order to understand the influence of initial system-bath correlations, we study the extent to which these initial correlations and the distance of separation between qubits influence the dynamics of quantum entanglement and coherence. It is shown that at low temperatures, the initial correlations have no role to play while…
Bath dynamics in an exactly solvable qubit model with initial qubit-environment correlations
研究了耦合到谐振子环境中的两态量子系统（量子比特）的退相模型中的浴态动力学。该模型被示出[Morozov等人，A，2012，85，022101]来承认量子位和环境动力学的解析解。利用这个解，我们导出了初始量子位-环境关联下浴约化密度矩阵的精确表达式。我们得到了非平衡声子分布函数，并详细讨论了熔池能量的时间行为。它表明，只有包括量子比特和浴之间的动态相关性，确保适当的时间行为的量，可以解释为“环境能量”。
Reduced quantum dynamics with initial system-environment correlations characterized by pure Markov states
定义满足量子熵强次可加关系的三分态为马氏态，描述开放系统、环境和净化系统的三分纯态为纯马氏态当且仅当净化系统和环境的二分边缘态为乘积态.研究表明，只要输入系统-环境态的净化是纯马尔可夫态，即使在存在初始关联的情况下，系统-环境复合体的每一个联合幺正演化都可以用一个量子信道来描述系统的约化动力学。分析了由纯马尔可夫态所隐含的系统-环境初始状态的纠缠、不协调和经典关联，并指出这些关联完全由环境熵所决定。最后给出了关于完全量子纠错过程和量子马尔可夫动力学的一些启示。
Mean Field Asymptotic Behavior of Quantum Particles with Initial Correlations
本文研究了在初始关联存在下量子大粒子系统动力学演化的严格描述问题。其中一个发展的方法是在平均场标度极限的边缘观测量的框架内描述量子多粒子系统的演化。另一种方法基于在由单粒子边缘密度算符和关联算符指定的初始状态的情况下，在由广义量子动力学方程支配的单粒子边缘密度算符的框架内描述状态演化的可能性。
Correlations generated from high-temperature states: nonequilibrium dynamics in the Fermi-Hubbard model
我们研究了费米-哈伯德模型在不同的高温高能态下的相互作用猝灭。我们分析计算从这些初始状态，这往往是强相互作用，非相互作用的限制淬火的动力学。即使对于高温不相关的初始状态，瞬态连接的相关性发展。对于所有考虑的初始状态，这些相关性具有许多共同特征。我们观察到光锥传播的相互交织的自旋和密度的相关性。这些关联的性质与它们的低温平衡对应物有很大的不同：例如，自旋关联可以是铁磁性的。我们还表明，一个初始本地化的空穴缺陷影响自旋相关附近的孔，抑制其幅度和改变其符号。
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