关于开放量子系统在热环境中模型研究

简介：
本研究聚焦于开放量子系统的理论建模，在热环境下的动力学行为分析及其应用探索，为理解复杂量子现象提供新视角。 基于具有non-Markovian特性的量子系统约化密度矩阵的精确动力学方程，通过Born逼近和Markov逼近得到了封闭、等时且为微分形式的Markovian主方程。这些方法利用了原始方程式非封闭性、不同时性和积分-微分性质的特点。随后分析并比较了几种常见的Markovian主方程的形式，包括Lindblad形式、GKS表达式（方便检验正定性的）、适用于单量子位系统的Bloch球表达方式以及无需明确环境信息的Kraus表述。 进一步地，讨论了消除系统动力学方程non-Markovian特性的四种Markov逼近方法以及其他几种常见情形下的主方程。对于不适合采用Markov逼近的情况，则探讨了一种能够满足开放量子系统状态要求的post-Markovian主方程。当热浴与量子系统之间发生能量交换且两者构成的能量守恒封闭体系中，即使在热浴的状态不固定的情况下，也给出了系统的动力学方程，并通过Markov逼近得到了相应的Markovian主方程。