An entropy production based method for determining the position diffusion's coefficient of a quantum Brownian motion
在马尔可夫近似下,谐振子的量子布朗运动由相应的Caldeira-Leggett主方程描述.通过在主方程中加入位置扩散项,可以将主方程转化为Lindblad形式,该项的系数通常取Dekker不等式的下界,或者通过对线性阻尼量子谐振子的更详细的推导来确定。本文通过分析主方程的熵产生,探讨了确定位置扩散项系数的理论可能性。
2018-12-18 quant-ph
Minimal irreversible quantum mechanics. The decay of unstable states
布朗运动是由一个谐振子(布朗粒子)与一组连续的非耦合谐振子相互作用来模拟的。相互作用在坐标和动量上是线性的。该模型有一个解析解,用于研究约化密度算子的时间演化。它是在模型的单粒子扇区中以封闭形式导出的。布朗粒子的不可逆行为由约化密度矩阵描述。
2000-05-11 quant-ph
Exact solutions of open quantum Brownian motions on the real line for two-level systems
本文基于微观推导,将开放量子布朗运动的主方程表述为广义抛物型系统,并用傅里叶变换求得两能级粒子一维演化的精确解析解。
2025-09-26 quant-ph
Quantum Brownian motion under generalized position measurements: A converse Zeno scenario
研究了谐振子在一系列广义位置测量下的量子布朗运动。我们精确的分析结果捕捉测量反作用和耗散的相互作用。在这里,我们证明,没有冻结在芝诺效应发生时,增加监测频率。在广义动量测量的情况下也发现了类似的行为。
2018-03-05 quant-ph
The strong-coupling quantum thermodynamics of quantum Brownian motion based on the exact solution of its reduced density matrix
本文通过解析求解布朗粒子约化密度矩阵,建立强耦合量子热力学,引入重整化、压缩配对相互作用和储库状态变化,解决内能定义争议与负热容问题。
2024-07-06 quant-ph
A comparison of g(1)(τ), g(3/2)(τ), and g(2)(τ), for radiation from harmonic oscillators in Brownian motion with coherent background
我们比较了场-场g(1)(τ)、强度-场g(3/2)(τ)和强度-强度g(2)(τ)的关联函数,这些函数在天体物理学中是相关的。我们得到的表达式的一般情况下的混沌辐射,振幅是Rician的基础上的一个模型与合奏的谐振子在布朗运动。我们获得了两种测量方法的信噪比。强度场关联函数信噪比与以下的一次幂成比例:|g(1)(τ)|.这与g(2)(τ)的公认结果相反,g(2)(τ)是|g(1)(τ)|.
2020-07-13 astro-ph.IM physics.data-an physics.optics
Quantum Brownian Motion in the Caldeira-Leggett Model with a Damped Environment
我们采用Caldeira-Leggett的方法,并采用Caldirola-Kanai拉格朗日方程作为浴振子,建立了一个耦合到阻尼谐振子环境中的量子系统模型。在推导感兴趣的量子系统的主方程(一个粒子在一般的潜力),我们表明,潜在的修改非平凡的一个新的倒谐振子项,诱导的阻尼浴振荡器。我们数值分析的情况下,一个粒子在一个双阱势,并发现,这种修改改变的退相干率在短时间内,以及在较长的时间转移概率。我们还确定了一个简单的重新缩放条件,保持固定的潜力,尽管在环境阻尼的变化。在这里,环境阻尼的增加导致退相干的减缓。
2023-03-16 quant-ph
Entropy dynamics for a harmonic propeller-shaped planar molecular quantum Brownian rotator
本文以熵相对变化度量谐波场中分子齿轮转子的动态稳定性,利用最大熵原理构造初始态,并给出在欠阻尼与非欠阻尼条件下实现低熵变化的态制备与参数条件。
2025-09-22 cond-mat.other 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 Brownian motion. II
本文推广了Gaioli等的一些结果,J. Theor. Phys.36,2167(1997)。我们评估的随机加速度的自相关函数和研究的平均占有数的渐近演化的谐振子的布朗粒子的作用。我们还分析了低温下玻色布居数的一些偏差,并将其与不稳定量子系统的指数衰减律的偏差进行了比较。
1998-07-17 quant-ph
Simulating quantum Brownian motion with single trapped ions
我们研究了一个谐振子与一个人工设计的水库耦合的开放系统动力学。我们挑出水库和系统变量之间的Lindblad型和非Lindblad型动力学的减少系统的振荡器的通道。我们证明了存在的条件下,系统和水库之间的虚拟能量交换发生。我们建议使用一个单一的捕获离子耦合到工程水库,以模拟量子布朗运动。
2004-01-13 quant-ph
Exact analytical solutions to the master equation of quantum Brownian motion for a general environment
我们重新审视了有限温度下线性耦合到量子振子环境的量子布朗振子模型。通过引入一个紧凑的和特别适合的配方,我们给出了一个相当快速和直接的推导的主方程及其解决方案,一般的光谱功能和任意温度。我们的方法的灵活性允许立即推广到具有外力和任意数量的布朗振子的情况。更重要的是,我们指出了一个重要的数学微妙的积分微分方程的边值问题,导致不正确的主方程系数和影响的描述非局部耗散效应在所有早期的推导。此外,我们提供了明确的,精确的分析结果的主方程系数及其解决方案在各种情况下,包括欧姆,亚欧姆和超欧姆环境与有限的截止。
2010-12-11 quant-ph
Dissipative dynamics of a Harmonic Oscillator : A non-perturbative approach
本文从微观理论出发,导出了谐振子与一组无相互作用振子耦合的主方程。我们遵循一个非微扰的方法,提出了我们以前的自由布朗粒子。的扩散常数进行了计算分析和积极的主方程被示出以上的临界温度举行。我们比较的平均动能和势能与已知的热力学结果的长时间行为。在系统谐振子频率消失的极限下,恢复了自由布朗粒子的结果。
2009-03-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Convolutionless Non-Markovian master equations and quantum trajectories: Brownian motion revisited
量子轨道的随机薛定谔方程为开放量子系统动力学的研究提供了一种可供选择的、有时甚至是更好的方法。本文证明了最近建立的无卷积非马尔可夫随机薛定谔方程可以作为一个强有力的工具来推导非马尔可夫开放量子系统的无卷积主方程.最有趣的例子是耦合到热浴振荡器的谐振子的量子布朗运动(QBM),这是开放系统动力学中最常用的精确可解模型之一。我们明确地展示了如何建立QBM的精确无卷积主方程和相应的无卷积精确随机薛定谔方程之间的直接联系。
2004-02-09 quant-ph
Non-Markovianity of Quantum Brownian Motion
我们研究了Caldeira-Leggett模型的量子非马尔可夫动力学,Caldeira-Leggett模型是描述一个谐振子与一个谐振子库线性耦合的量子布朗运动的原型模型。利用该模型的精确解析解,可以确定任意耦合、温度和频率截止时记忆效应的大小。在这里,量子非马尔可夫性被定义为开放系统和它的环境之间的信息流,这是通过量化的布里斯度量作为量子态的距离测量。这种方法使我们能够讨论任意高斯初态从弱耗散到强耗散的整个范围内的量子记忆效应。我们的结果与自旋玻色子问题的相应结果的比较显示了显着的相似性的结构的非马尔可夫行为的两个范式模型。
2020-07-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Field-induced dynamics in the quantum Brownian oscillator: An exact treatment
我们考虑一个量子线性振子耦合到一个在任意温度下处于平衡态的水浴中,然后暴露在一个任意形式和强度的外场中。然后导出了任意时刻处于非平衡态的耦合振子的闭合形式的约化密度算符。
2010-07-23 cond-mat.other cond-mat.stat-mech quant-ph
Brownian Emitters
考虑布朗谐振子,它通过摩擦或电磁辐射的发射耗散能量。这种布朗发射体由周围的热量子涨落驱动,理论上由涨落耗散定理描述。它示出了如何Abraham-Lorentz力导致的振荡器振幅谱密度的峰值频率上的半宽度的依赖性。我们还发现,对于一个带电粒子,在真空中运动,在零温度下,其均方根速度波动是一个普适常数,约等于光速的1/18。导出了相应的Klein-Kramers方程和Smoluchowski方程。
2016-06-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Heat transport through a quantum Brownian harmonic chain beyond the weak-coupling regime: An exact treatment
我们考虑一个线性量子谐振子链,其中单个谐振子的数量由任意数N给出,每个谐振子以任意强度kappa耦合到其最近的邻居(“内部耦合”),以及链的两端谐振子以任意强度c_nu分别耦合到两个不同温度的单独的浴。我们推导出一个精确的封闭表达式的稳态热流从一个热浴通过链到一个冷浴,在Drude-Ullersma阻尼模型超越马尔可夫阻尼。这使得我们能够探索热流相对于作为控制参数的内部耦合强度的行为,特别是在追求热功率放大时。结果表明,在弱耦合区(kappa,c_nu << 1),热流很小,几乎与链长N无关,因此违反了傅立叶热传导定律;这与先前在旋转波近似下得到的内部耦合结果以及在Born-Markov近似下得到的链浴耦合结果一致。在弱耦合区之外,随着内耦合强度的增加,热流逐渐放大,并在某一特定耦合强度kappa_R处达到最大值,与给定的链浴耦合强度“共振”。此外,热流对链长的行为通常以这样的方式出现,即电流的大小在N=1时达到其最大值,然后随着链长的增加而逐渐减小,实际上在足够大的N范围内几乎与N无关。因此,傅立叶定律也被证明在这种制度中被违反。
2014-04-02 cond-mat.stat-mech quant-ph