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。
2016-10-17 quant-ph
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。
2013-04-08 quant-ph
Kraus representation in the presence of initial correlations
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。
2003-03-11 quant-ph
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。
2010-12-22 quant-ph
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。
2015-02-09 quant-ph
Detecting Initial Correlations via Correlated Spectroscopy in Hybrid Quantum Systems
与环境相互作用的一般介观量子系统往往表现出与环境的明显相关性,这些相关性通常在系统的物理性质中起重要作用。然而,需要表征这样的系统的实验方法要么忽略了初始相关性的作用,要么与系统尺寸的规模不利。在这里,我们提出了一种技术,是不可知的系统环境的相关性,并可以通过实验来实现。在一组特定的约束条件下,我们展示了检测和测量特定相关性的能力。我们将该技术应用于一个氮空位中心(NV)耦合到具有初始关联的光腔的混合量子系统。我们使用我们的技术从初始相关性中提取相互作用强度和相互作用NV的有效数量。
2021-07-13 quant-ph
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。
2013-06-13 quant-ph
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。
2012-01-25 quant-ph
The role of initial system-environment correlations with a spin environment
开放量子系统是一个非常感兴趣的课题,因为对它们的理解在现代量子技术的实现中至关重要。在系统动力学的研究中,系统与环境的初始相关性的作用往往被忽略。在这项工作中,为了深入了解这些相关性的作用,我们解决了一个完全可解的模型,一个单一的两能级系统与自旋环境相互作用,与初始系统状态准备一个合适的幺正操作。通过精确求解任意系统-环境耦合强度的动力学,同时考虑到初始系统-环境相关性,我们表明,初始相关性的影响是,在一般情况下,非常显着和非平凡的。为了进一步强调初始系统环境相关性的重要性,我们还扩展了我们的研究,以研究两个两能级系统与一个共同的自旋环境相互作用之间的纠缠动力学。
2023-01-18 quant-ph
Detecting Initial System-Environment Correlations in Open Systems
在开放量子系统中,系统与环境之间的相关性会导致错误。检测这些相关性对于避免和/或纠正这些错误将是有价值的。在这里,我们表明,如果我们知道两者之间相互作用的原因,例如在偶极-偶极相互作用的情况下,我们可以通过仅测量系统本身来检测相关性。我们调查的酉$U$,这是与交换哈密顿量和检查的能力,以检测系统和它的环境之间的初始相关性的各种类型的初始状态。我们选择的状态是由现实的实验条件的动机,我们提供的界限时,我们可以肯定地说,有初始的系统与环境的相关性给定的实验数据。
2021-04-04 quant-ph
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。
2006-04-17 quant-ph
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。
2013-09-06 quant-ph
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。
2010-05-03 quant-ph
Equation of Motion for Open Quantum Systems incorporating Memory and Initial Correlations
利用只作用于系统态的有效Liouville算符,给出了考虑记忆效应和初始关联的开放量子系统的运动方程.环境可以通过有效Liouville的频率依赖性诱导记忆效应,并且初始相关性可以映射到系统内的偏移的频率依赖性初始状态。该运动方程推广了已知的半群动力学方程。在一般的系统中,有效的刘维尔有一个非退化的零模式。通过概率守恒,我们可以证明一个一般的开放系统在长时间内达到一个定态,这个定态与任何初始条件无关。
2018-10-15 quant-ph
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。
2012-01-12 quant-ph
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。
2017-05-13 quant-ph
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。
2012-04-10 quant-ph
Resolving Three Single-Photon Emitters By Only Detecting Third-Order Correlation Functions
现代探测仪器不断突破瑞利判据,发展了许多分辨低于经典衍射极限的双辐射源的方法,其中之一就是探测辐射源的高阶关联函数。我们提出了一种只检测最高阶关联函数来分辨单光子辐射源的方法。我们发现表征发射体的变量包含在最高阶的关联函数中。特别是当有两个以上的辐射源时,只需利用最高阶的关联函数就可以得到辐射源的空间分布,这为利用高阶关联函数突破经典衍射极限提供了一种新的思路和方法。
2017-12-29 quant-ph
Correlation functions for realistic continuous quantum measurement
提出了一种自洽推导,用于计算连续观测量子系统时信号的 $n$ 点关联函数精确公式,该公式依赖于初始量子态和随机主方程(SME),适用于跳跃与扩散演化,并考虑了现实测量设备的缺陷,可高效数值计算实际滤波和积分信号的关联。
2023-05-22 quant-ph
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。
2010-10-21 quant-ph
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。
2010-09-15 quant-ph
Effect of initial system-environment correlations with spin environments
理解开放量子系统的动力学是实现新兴量子技术的一项非常重要的任务。为了使问题在理论上易于处理,通常忽略初始系统-环境相关性。然而,在系统与环境强烈相互作用的情况下,这种假设是有问题的。特别地,系统状态准备然后可以通过系统-环境相关性影响系统的动态。为了深入了解这些相关性的影响,我们解决了一个完全可解的模型的量子自旋与自旋环境相互作用的初始相关性和没有任意的系统-环境耦合强度。我们表明,系统状态准备的效果可能会或可能不会在低温下的强系统-环境耦合制度显着。我们还研究了两个自旋之间的纠缠与一个共同的自旋环境相互作用的动力学,有和没有初始的系统-环境相关性,以证明相关性可以发挥重要的作用,以及在两个量子比特系统的动力学。
2018-08-15 quant-ph
Geometric phase corrected by initial system-environment correlations
我们发现的几何相位的二能级系统通过与任意环境的相互作用进行纯退相,考虑到初始系统的影响,环境的相关性。我们使用我们的形式来计算两个谐振子和自旋环境的存在下的两个能级系统的几何相位,我们认为两个能级系统的初始状态是由一个投影测量或一个幺正操作准备。几何相位的各种参数,如系统-环境耦合强度的评估表明,初始相关性可以影响几何相位非常显着,即使是弱和中等的系统-环境耦合强度。此外,如果考虑初始系统-环境相关性,则由于系统-环境耦合而对几何相位的校正通常变得更小(并且甚至可以为零),从而意味着系统-环境相关性可以增加几何相位的鲁棒性。
2019-08-28 quant-ph
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。
2012-12-15 quant-ph
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。
1996-12-12 quant-ph
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。
2014-10-21 quant-ph
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。
2013-12-03 quant-ph
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。
2011-09-19 quant-ph
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。
2011-01-13 quant-ph
A self-contained quantum harmonic engine
我们提出了一个由三个量子谐振子组成的系统,作为一个紧凑的量子发动机,用于产生机械功。这三个振荡器分别起到热浴、工作介质和冷浴的作用。工作介质执行奥托循环,在此期间其频率改变,并且其顺序地耦合到另外两个振荡器中的每一个。由于这两种环境是有限的,机器的寿命是有限的,在一些周期后,它停止工作,需要重置。我们分析了在撞击过程中产生的纠缠和量子不和谐,并表明高的工作产生总是伴随着大的量子关联。
2018-03-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
Photonic dephasing dynamics and role of initial correlations
开放量子系统的动力学依赖于不同类型的初始关联。一方面,当系统和环境都是固有的多部,初始的组合环境各方之间的相关性,使动态地图的非本地,尽管系统和环境之间的相互作用的局部性质。另一方面,开放系统与其环境之间的初始相关性使人们无法定义一个完全正的动力学映射。最近,退相动力学的光子已被用于这两个框架-理论和实验-证明一些基本的和适用的方面的开放系统动力学和记忆效应。然而,在这方面的早期研究往往是完全基于概念的退相干函数。因此,我们仍然缺乏明确的主方程描述相关的复合初始环境状态诱导的动力学。此外,缺乏对初始系统-环境相关性如何影响光子背景下量子比特动力学的详细理解。在本文中,我们推导出通用的主方程的减少退相动力学的双光子偏振态时,两部分的环境频率自由度最初相关。因此,我们显示的运营商的形式和主方程的初始频率相关性和各种类型的频率分布的影响的衰减率的显式依赖。此外,我们使用最近开发的浴正分解方法来处理初始相关的偏振-频率状态的光子,并证明这是如何允许新的见解和详细的信息,不同的起源的贡献如何影响光子退相。
2020-01-29 quant-ph
Initial Correlations in Open Quantum Systems: Constructing Linear Dynamical Maps and Master Equations
我们研究了最初与环境相关的开放量子系统的动力学。我们的方法的策略是分析如何给定的,固定的初始相关性修改开放系统的演化与相应的不相关的动力学行为与相同的固定的初始环境状态,描述了一个完全积极的动力学映射。我们表明,对于任何预定的初始相关性,可以引入一个线性动力学映射的空间上的运营商的开放系统的行为就像适当的动力学映射的一组物理状态,并代表其唯一的线性扩展。此外,我们证明,这种结构导致一个线性的,时间局部量子主方程与广义Lindblad结构涉及时间依赖性,可能是负的跃迁率。因此,即使在任意的、固定的初始系统-环境关联的情况下,开放量子系统的一般非马尔可夫动力学也可以通过时间局域主方程来描述。我们提出了一些说明性的例子,并解释我们的方法在文献中提出的其他几种方法的关系。
2022-10-24 quant-ph
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。
2023-11-23 quant-ph
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。
2012-08-08 quant-ph
Closed sets of correlations: answers from the zoo
我们研究了一组多体非定域相关性可以描述在一致宇宙中进行实验的遥远各方可实现的分布的条件。提出了几个问题,例如:所有这些集合都是“嵌套的”吗,即,互相包容吗它们是离散的还是连续的?其中有多少是超量子的?其中有没有非平凡多面体?我们回答了其中的一些问题,或将它们与复杂性理论中的既定理论联系起来,通过引入一个“动物园”的物理上一致的集合,可以有效地通过线性或半定规划来表征。作为奖励,我们使用动物园推导出,第一次,具体的不可能性的结果在非局部蒸馏。
2014-02-12 quant-ph
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。
2024-02-16 quant-ph
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。
2010-04-13 quant-ph
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。
2014-01-29 quant-ph
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。
2010-07-05 quant-ph
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。
2011-10-19 quant-ph
Cloning and Broadcasting in Generic Probabilistic Theories
我们证明了通用版本的无克隆和无广播定理,适用于基本上{ \em任何}非经典有限维概率模型,满足无信号标准。这包括量子理论以及支持"超量子“相关性的模型,这些模型比量子理论更大程度地违反了贝尔不等式。我们的无广播定理的证明比我们见过的其他定理更自然,更独立:我们证明了一组状态是可广播的,当且仅当它包含在一个顶点是可克隆的单纯形中,因此可以通过一个单一的测量来区分。这个充要条件推广了可广播的状态集可交换的量子要求。
2006-11-30 quant-ph
Bell Non-Locality in Many Body Quantum Systems with Exponential Decay of Correlations
利用贝尔不等式作为探索非经典物理行为的工具,本文分析了人们在多体量子物理中可以期望发现的东西。具体地说,将通常的相关性场景框架为具体的自旋晶格,我们想知道是否有可能违反限制在这种场景中的贝尔不等式。使用聚类定理,我们能够证明,一个大家庭的量子多体系统的行为几乎是局部的,违反贝尔不等式(如果是这样)只有一个不显着的量。我们还提供了例子,通过反例解释我们的一些假设,并提出我们的定理的所有证明。我们希望这篇论文是独立的。
2020-06-09 quant-ph
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。
2012-04-04 quant-ph
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。
2012-07-23 quant-ph
Assessing the role of initial correlations in the entropy production rate for non-equilibrium harmonic dynamics
熵的产生提供了一个一般的方式来说明非平衡情景下的热力学第二定律。在开放量子系统动力学中,它也是不可逆性程度的一个有用的量化器。在这项工作中,我们揭示了相关性之间的关系,系统的初始准备和非Markovianity通过研究一个系统的两个谐振子独立地与他们的本地浴相互作用。他们的动力学,描述了一个时间本地主方程,解决显示-数值和分析-的全球纯度的系统的初始状态的影响的熵产生率的行为,后者依赖于代数上的纠缠,纠缠的初始状态。
2020-10-05 quant-ph
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。
2011-07-08 quant-ph
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。
2011-11-16 quant-ph
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。
2017-09-07 quant-ph
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。
2016-05-13 quant-ph
Control of Decoherence and Correlation in Single Quantum Dissipative Oscillator Systems
由林德布拉德方程描述的单个量子耗散振荡器作为纳米系统的模型。利用模糊函数对模型进行了精确求解。解显示了退相干(量子行为的空间范围)、相关性(系统定位于其物理维度的空间尺度)和混合(混合态空间相关性)的特征。在这里,这些长度尺度之间的一个新的关系。通过改变林德布拉德方程中的参数,可以控制退相干和相关。我们表明可能的解释Lindblad参数的背景下,使用工程油藏的实验。
2000-08-23 cond-mat quant-ph
Quantum Reference Frames and Correlation Geometry
本文介绍关联几何的基本概念,探讨其在因果费米系统理论中的作用,重点分析框架如何处理规范变换及幺正等价性,指出其与热力学的关联性。
2026-04-17 gr-qc math-ph math.MP
Beating the limits with initial correlations
快速可靠地重置量子位是任何量子技术的关键先决条件。对于经历非马尔可夫动力学的真实世界开放量子系统,重置不仅意味着净化,而且特别意味着消除量子比特与环境之间的初始相关性。在这里,我们结合几何和数字控制理论推导出最佳重置协议。对于因式分解初始状态,我们找到了量子比特熵减少的下限以及速度限制。时间最优解由最大耦合强度决定。值得注意的是,初始相关性允许更快的重置和更小的错误。纠缠是不必要的。
2017-11-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Improved Landauer's principle and generalized second law of thermodynamics with initial correlations and non-equilibrium surrounding environments
热力学第二定律的传统形式受到三个条件的严格限制:一是系统与环境的初始联合态必须是一个乘积态,因而不存在初始关联;二是环境的初始状态处于热力学平衡状态。最后是系统和环境之间的弱耦合。为了理解热力学和信息论的关系,特别是当存在初始关联时,应该重新审视第二定律的表述。在这项工作中,使用量子统计力学的热力学和量子信息科学的技术,我们重铸基本的热力学热力学定律从理论信息的观点。系统与周围环境之间的初始相关性被认为是,它的演变,并导致传统配方的修改。我们得到了熵增加、朗道原理和热力学第二定律的改进形式,这些改进形式是等式而不是不等式,通过这些改进形式可以精确地证明信息的物理本质。进一步,利用完全属于量子信息理论的语言,我们对自然演化过程的方向给出了一个新的表述:孤立量子系统的演化,其中子系统之间不存在关联,初始时总是朝着关联信息永远不会减少的方向演化。这一结果表明,传统的熵增加原理可以用信息论来重新描述。
2018-03-16 gr-qc quant-ph
Operator-based derivation of phonon modes and characterization of correlations for trapped ions at zero and finite temperature
我们提出了一个自包含的运营商为基础的方法来获得被困离子的光谱。这种方法提供了完整的规范形式的低能量二次哈密顿玻色子的声子,以及一个有效的自由粒子自由度的每个自发破缺的空间对称性。我们演示了如何这种形式主义可以直接用于表征离子链的线性和锯齿状制度。特别是,我们计算,无论是基态和有限的温度状态,空间相关性,热容量和动力学磁化率。最后,对于具有量子关联的基态,我们分析了与具有最小能量的非关联态相比的能量减少量,从而突出了系统如何通过关联来降低其能量。
2016-08-25 cond-mat.quant-gas quant-ph