多體開系統的非馬爾可夫量子軌跡方法及其套用

《多體開系統的非馬爾可夫量子軌跡方法及其套用》是依託吉林大學，由景俊擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：多體開系統的非馬爾可夫量子軌跡方法及其套用
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：景俊
• 依託單位：吉林大學

項目摘要

非馬爾可夫環境對量子多體開系統動力學的作用一直是量子光學與量子信息學領域內的難點和熱點；同時，它也是現代量子物理學在原子、分子、光子研究中的重要內容之一。在掌握環境的譜密度分布函式或者相互關聯函式的前提下，我們所要探索的非馬爾可夫量子軌跡方法在原則上可以模擬任意規模、類型以及自關聯函式的真實環境，因而可以實現對多體開系統動力學的精確計算，並探索其物理原理。我們所研究的非馬爾可夫量子軌跡法藉助量子態擴散方程，實現對量子體系在狀態空間而不是相空間的直接模擬，與過去的微擾理論、馬爾可夫量子軌跡法（量子躍遷）及量子蒙特卡洛法截然不同，避免了躍遷幾率非正的困難。利用這個方法，可以描述連續量子測量，方便快捷研究包含量子糾纏之類重要量子性質在內的開系統非馬爾可夫動力學行為，並揭示其物理內涵。

結題摘要

非馬爾科夫環境對量子多體開放系統動力學的作用一直是量子光學與量子信息學領域內的難點和熱點。同時它也是現代量子物理學在原子、分子、光子系統研究中的重要內容。在掌握環境的譜密度分布函式或者相互關聯函式的前提下，我們的非馬爾科夫量子軌跡方法在原則上可以模擬任意規模、類型以及自關聯函式的真實環境，因而可以實現對開放量子系統動力學的精確計算，並探索其物理機制。這些構成了我們在本資助項目中的研究目標。通過本項目的研究，我們為多體、多能級量子系統在獨立環境和全局環境中的非馬爾科夫動力學建立了精確的量子態擴散方程。我們首次在相互關聯環境中精確描述了量子糾纏動力學。在此基礎上，我們獨立提出了非微擾量子調控理論。藉助於非馬爾科夫量子軌跡方法，我們可以不用任何近似地討論每個調控參量對於調控效果的影響，這使得我們能夠發現量子調控中最重要的因素。本項目的所有研究工作都已經完成。四年內我們一共發表了19篇標註資助的論文，其中1篇發表於《物理評論快報》，4篇發表於自然子刊《科學報告》，9篇發表於《物理評論A》。