非关联性导致的开放系统量子动力学修正:广义主方程及双量子比特伊辛模型案例研究

在存在磁荷的情况下,相空间结构的非结合形变会自然产生——此时动量分量的雅可比恒等式失效,相应的莫亚尔积变为非结合性。虽然这类结构在单粒子运动学层面已得到充分理解,但其对开放系统量子动力学的影响仍属未充分探索的领域。本研究推导了当基础算子积呈弱非结合性时,系统耦合热浴的玻恩-马尔可夫主方程。该形变通过二阶核函数中出现的结合子体现,而算子两两乘积和耗散项仍保持标准形式。所得修正具有色散特性,会改变生成元的刘维尔-冯诺依曼部分,但不会引入额外耗散通道。通过斯特拉托诺维奇-韦伊表示和伊辛对齐的扭曲泊松结构,该团队将此结构嵌入到双量子比特横场伊辛模型中。在零温极限下,非结合项会产生非线性修正——每个量子比特的瞬时布居数差异会作为态依赖的纵向场反馈到动力学中。弱耦合区域的数值模拟(该条件下玻恩-马尔可夫推导具有定量可控性)显示:增大非结合参数会使稳态纠缠度最高降低59%,纯度下降且熵增,但由耗散率设定的弛豫时间尺度保持不变。这些结果表明,弱非结合性表现为开放系统动力学中一种相干的、布居数依赖的形变,而非额外的耗散机制。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-04-17 18:26

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