Control of Local Relaxation Behavior in Closed Bipartite Quantum Systems
本文研究了一个自旋为1/2的子系统与多个自旋为1/2的环境的弱耦合的退相干。整个系统是封闭的，它的状态是纯的，并在薛定谔动力学下演化。然而，所考虑的自旋通常达到准稳态平衡态。在这里，我们表明，这种状态强烈地依赖于耦合到环境的一方面，另一方面在环境自旋内的耦合。特别是，我们专注于自旋星和自旋环星的几何形状，以调查内环境耦合对中心自旋的影响。通过改变环境的光谱，其作为浴对中心自旋的影响也改变，甚至可以在某种程度上进行调节。我们发现弛豫行为与整个系统的能量本征态分布有关。对于这些弛豫模式中的每一个，有一个双模式，由此产生的子系统接近一个反转的状态占用概率（负温度）。
2005-02-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Relaxation into equilibrium under pure Schrödinger dynamics
我们考虑完全由状态矢量$|Ψ(t)>$和完全确定性薛定谔方程描述的二分量子系统。在弱约束条件下，没有任何人为引入的退相干或不可逆性，两个子系统中较小的子系统表现出热力学行为，如松弛到平衡，熵最大化和玻尔兹曼能量分布的出现。这种普遍的行为是纠缠的结果。
2003-10-29 quant-ph
Entanglement dynamics and relaxation in a few qubit system interacting with random collisions
分析了单个量子位通过一系列成对碰撞与仅由两个以上量子位组成的环境相互作用的动力学。每个碰撞建模的随机酉算子的均匀概率分布所描述的均匀哈尔措施。结果表明，系统量子比特的纯度以及两体纠缠和三体纠缠都达到了具有大的瞬时涨落的时间平均平衡值，这些平衡值与量子比特之间的碰撞阶数无关.松弛平衡分析也在随机碰撞历史的系综平均。这样的平均值允许衰减常数的定量评估和解释。此外，依赖于环境量子比特之间的初始纠缠度的瞬态动力学的存在。最后分析了两体纠缠和三体纠缠的统计特性。
2008-01-09 quant-ph
Equilibrium entanglement vanishes at finite temperature
我们证明了具有有限数量量子态的二体系统的平衡纠缠在有限的温度下消失，其成分之间的任意相互作用和与环境。
2005-05-30 cond-mat.other cond-mat.stat-mech quant-ph
Bipartite entanglement dynamics of two-level systems in sub-Ohmic reservoirs
用数值精确的路径积分Monte Carlo方法研究了亚欧姆谱分布耗散库中两能级系统对的量子动力学.结果表明，这类水库，相关的通用属性的强非马尔可夫环境中的固态结构在低温下可能实现，支持二分纠缠在广泛的参数空间范围内，甚至打破对称性和存在的热噪声。详细研究了非平衡态纠缠产生对贮库初始制备的敏感性。
2014-08-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optimal Control of Bipartite Quantum Systems
本文利用量子最优控制理论和基于Schmidt分解的约化控制系统方法，研究了受快速局域酉控制的封闭二分量子系统，给出了双量子比特及耦合量子三态系统在时间最优生成与稳定纠缠态问题上的显式解析解。
2024-05-30 math.OC quant-ph
Entanglement in a hardcore-boson Hubbard model
研究了硬核玻色子Hubbard链中的纠缠。导出了基态下的整体纠缠的解析表达式。整体纠缠导数的发散性表明了基态的量子临界性。对于热平衡态，计算了两体纠缠和多体纠缠。纠缠度在一定温度下减小到零。随着晶格中网点数的增加，热纠缠度迅速减小。当多体纠缠消失时，两体热纠缠在一定数量的点处趋于一个常数。
2008-03-06 quant-ph
Thermal equilibrium of two quantum Brownian particles
研究了环境对二体连续变量量子系统热平衡性质的影响。这个问题是一个系统加水库的方法内处理。所考虑的模型再现了传统的布朗运动时，两个粒子相距很远，并诱导它们之间的有效相互作用，这取决于浴的光谱函数的选择。系统与环境之间的耦合保证了系统在没有外部势的情况下的平移不变性。粒子间的纠缠度用对数负性来度量，它随温度的升高而单调减小。一个有限的温度范围内，发现纠缠仍然是由水库。
2009-11-25 quant-ph
Spatio-temporal tensor-network approaches to out-of-equilibrium dynamics bridging open and closed systems
本文综述了基于时空张量网络收缩策略的非平衡多体量子动力学方法，整合影响泛函、过程张量与转移矩阵，揭示遍历动力学下影响泛函的指数级压缩困难，并提出编码互补影响泛函重叠以准确描述开放与封闭量子系统的前景。
2025-02-27 quant-ph
Coherence, entanglement and quantumness in closed and open systems with conserved charge, with an application to many-body localisation
虽然量子系统中纠缠的标度可以用来区分多体量子相位，但通常很难量化开放量子系统的混合态中的纠缠量，而即使对于封闭系统，实验测量纠缠通常也需要量子态层析。在这项工作中，我们展示了如何在具有固定或守恒电荷的系统中补救这种情况，例如，密度或磁化，由于量子相关性和相干性之间的新兴关系。首先，我们展示了在这些情况下，多体纠缠或量子性的存在可以通过检测量子系统中的相干性来忠实地证明，而系统中的不对称性（块相干性）暗示了二体纠缠或二体量子不和谐。其次，我们证明了量子关联和相干性之间的关系也是定量的。也就是说，我们建立了上限和下限的多体和二体纠缠在一个多体系统与一个固定的本地电荷的量，在系统中存在的相干性和不对称性。重要的是，对于纯量子态和混合量子态，这些界限都表示为封闭的公式，而且，对于二体纠缠，可以通过多个量子相干性谱在实验上获得。特别是，在一维系统中，我们的边界可能会检测到纠缠熵的面积定律的破坏。我们说明我们的结果的例子中的多体局域化系统，也在存在的失相。
2019-05-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Class of exact memory-kernel master equations
一种公知的情况是，当开放量子系统$S$相干耦合到与马尔可夫浴接触的辅助系统$M$时，出现开放量子系统的非马尔可夫动力学。在这种情况下，虽然$S$ - $M$的联合动力学是马尔可夫的，并且服从标准的（二分的）Lindblad型主方程（ME），但对于$S$的约化动力学，这通常不是真的。此外，有几个例子（\eg耗散Jaynes-Cummings模型），其中一个{ \it关闭} ME为$S$的状态{ \it}甚至不能工作。在这里，我们发现了一类二分Lindblad型ME，使得$S$的约化ME可以精确地导出，并且对于$S$ - $M$的任何初始乘积状态都是封闭形式。我们提供了详细的微观推导我们的结果在两个碰撞模型之间的映射
2016-05-24 quant-ph
Phase Transitions in the Distribution of Bipartite Entanglement of a Random Pure State
利用库仑气体方法，我们解析地计算了一个大的二体量子系统的随机纯态的Renyi熵（纠缠的标准度量）的概率分布。我们表明，对于任意阶数q>1的Renyi熵，有两个临界值，在这两个临界值处熵的概率分布改变形状。这些临界点对应于库仑气体中相应电荷密度的两种不同跃迁：原点处可积奇点的消失和所有其他电荷的连续海中单个电荷滴的消失。这些转变分别控制熵的概率分布的左尾和右尾，这也由库仑气体平衡动力学的蒙特卡罗数值模拟所验证。
2009-11-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement of Bipartite Quantum Systems driven by Repeated Interactions
我们考虑一个无相互作用的二分量子系统$\mathcal H_S^A\otimes\mathcal H_S^B$与一个由一系列相互作用的独立量子系统所模拟的环境进行重复的量子相互作用。进行交互使得环境片段首先与$\mathcal H_S^A$交互，然后与$\mathcal H_S^B$交互。即使二分系统没有相互作用，与环境的相互作用也会产生纠缠。我们表明，在短的相互作用时间的限制，环境中创建一个有效的相互作用哈密顿量之间的两个系统。这种相互作用的哈密顿量是明确计算，我们表明，它保持跟踪的顺序与$\mathcal H_S^A$和$\mathcal H_S^B$的连续相互作用。特别的物理模型进行了研究，其中的纠缠的演变可以明确计算。我们还展示了一系列例子的平衡和热化返回的性质。
2013-12-13 math-ph math.MP quant-ph
Non-Perturbative Closed Form for the Typical Bipartite Mutual Information of Haar-Random States
College of Physics, Jilin University（吉林大学物理学院）；Computer Science, University of York（约克大学计算机科学系）
通过Bose-Einstein核的显式收敛积分，给出了Haar随机纯态平均二分量子互信息的非微扰闭式，并揭示了其与su(d_A)和su(d_B)维度的精确关系。
2026-06-04 hep-th math-ph math.MP
Non-equilibrium entangled steady state of two independent two-level systems
我们确定和研究了两个相互独立的弱耦合二能级系统在定态非平衡环境中的定态。如果两个能级系统的分裂能彼此不同，那么这种二分态必然是不相关的，如果它们相等，那么它就可以纠缠。对于两个不同温度的玻色子热浴与全同二能级系统的相互作用，讨论了热浴温度和耦合参数对纠缠度的影响。几何属性，如浴的维度和两级系统之间的距离，是相关的。一个政权的稳定状态是一个统计的混合物的产品基态和纠缠单重态与各自的重量2/3和1/3。
2011-06-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entropy transport in closed quantum many-body systems far from equilibrium
本文研究了远离平衡态的封闭量子多体系统中的熵输运，通过 spinor Bose gas 实验和相对论量子场论计算，揭示了宏观结构涌现与微观无序之间的互惠联系。
2025-10-30 cond-mat.quant-gas hep-th quant-ph
Thermalization of a Closed Sachdev-Ye-Kitaev System in the Thermodynamic Limit
本文研究封闭耦合马约拉纳SYK系统在热力学极限下的热化，通过淬火引入随机跳跃项，发现最终稳态在格林函数和能量上达到热平衡，并计算了最终温度和热化速率。
2025-05-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Survival of time-evolved correlations depends on whether quenching is across critical point in XY spin chain
研究了无限长量子横向各向异性XY自旋链在零温度和有限温度下量子关联的时间动力学。演化的发生是由于模型的最近邻自旋之间的耦合常数的瞬时猝灭，该猝灭在相同相位内或跨越连接模型的有序-无序相位的量子相变点执行。我们描述了随时间演化的量子关联，纠缠和量子不和谐，这表现出不同的行为取决于初始状态和淬火方案。我们发现，该系统被赋予增强的二分量子关联相比，初始状态，当淬火从有序的深度无序相。然而，当系统从无序到有序相猝灭时，二分量子关联几乎被洗掉，初始状态为零温度。此外，我们确定的条件下发生增强的二分相关时，系统在同一阶段内淬火。最后，我们研究了初态为有限温度的热平衡态时的二体量子关联，揭示了热涨落对零温观测现象的影响。
2015-10-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
The equilibrium states of open quantum systems in the strong coupling regime
在本工作中，我们研究了在强耦合区域中耦合到热库的开放量子系统的晚期定态。一般来说，如果到热库的耦合是非零的，或者等效地，如果弛豫时间尺度是有限的，则这样的系统不一定弛豫到玻尔兹曼分布。利用各种适用于非马尔可夫过程的非平衡形式，我们证明了从封闭系统=系统+环境的乘积态开始，随着环境处于热态，由环境粗粒化产生的开放系统将在后期向平衡态演化。这种状态可以表示为在环境温度下封闭系统热状态的降低状态。对于一个线性（谐波）系统和环境，这是完全可解的，我们能够严格的方式表明，所有的开放系统的多时间的相关性朝着那些封闭系统的热状态演变。多时间相关性在非马尔可夫机制中特别重要，因为它们不能由单时间相关性的动态产生。对于更一般的系统，这不能被精确地解决，我们能够提供一个一般的证明，所有的开放系统的单时间相关性发展到那些封闭系统的热状态，一阶的弛豫速率。对于零温度水库的特殊情况，我们能够明确地构造约化的封闭系统的热态的环境相关性。
2012-06-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-equilibrium Approach to Thermodynamics using Jarzynski Equality and Diagonal Entropy
我们结合对角熵和Jarzynski等式来研究封闭量子系统的热力学性质。将这种方法应用于量子谐振子，对角熵提供了远离平衡的封闭系统的温度概念，并允许计算自由能分布。我们还将这种方法应用到一个硬核玻色子晶格模型，并讨论了如何估计温度，熵和测量功分布函数的措施。该技术提供了一种通过在一系列猝灭中做功来研究非平衡量子动力学的途径。
2013-07-07 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph quant-ph
Entanglement and non-local magic in a non-unitarily deformed non-Hermitian bipartite system
Department of Physics, Faculty of Science, Universiti Malaya（马来亚大学理学院物理系）
该研究构建非幺正形变非厄米二体模型，分离非厄米简并与纠缠，通过两量子比特实现揭示纠缠随非厄米性参数单调增长，非局域魔术在中间耦合处最大，为相关研究提供诊断方法。
2026-09-25 math-ph math.MP quant-ph
Quantum Chaotic Fluctuation-Dissipation Theorem: Effective Brownian Motion in Closed Quantum Systems
本文以随机矩阵的形式解析地描述了不可积可积系统一般观测量在扰动后向平衡态的衰减。我们进一步得到了一个可观测量的时均涨落的解析形式，它是以衰变到平衡态的速率表示的。我们的结果表明，出现了一个波动耗散定理对应的经典布朗过程，具体地说，Ornstein-Uhlenbeck过程。我们的预测可以在量子模拟实验中得到验证，从而有助于弥合量子热化理论和实验研究之间的差距。我们测试我们的分析结果通过精确的数值实验中的自旋链。我们认为，我们的涨落耗散关系可以用来衡量一个孤立的量子系统的非平衡动力学的状态密度。
2019-05-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum many-body systems out of equilibrium
失去平衡的封闭量子多体系统在物理学中提出了几个长期存在的问题。近年来，在接近这些问题方面已经取得了巨大的进展，尤其是由于在量子模拟的实例中对冷原子和捕获离子的实验。本文综述了封闭量子多体系统由于失超、斜坡和周期驱动而失去平衡的动力学平衡和热化的研究进展。它还涉及的主题，如本征态热化假说，典型性，运输，多体局域化，相变附近的普遍性，以及量子模拟的前景。
2015-09-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermalization of a strongly interacting closed spin system: From coherent many-body dynamics to a Fokker-Planck equation
热化已经被证明发生在一些封闭的量子多体系统中，但实际热化动力学的描述是非常复杂的。在这里，我们提出了一个模型-在一个和两个维度-我们可以分析表明，演变到热平衡是由一个福克-普朗克方程从基本的量子动力学。我们的方法不依赖于弱耦合浴和系统自由度的正式区分。结果表明，窄能壳层内的跃迁导致了熵主导的动力学，并建立了细致平衡条件，确定了最终的平衡态和非平衡态弛豫.
2012-02-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
