有限记忆环境中的非马尔可夫退相干时间
退相干效应通常采用马尔可夫主方程进行建模,这类方程预测相干性会呈现指数型衰减,并常被用作复杂环境中量子行为的有效边界。然而,这类描述对应于环境记忆效应趋于零的特殊物理极限。本研究通过由环境力关联函数唯一确定的广义时间非局域退相干泛函来构建理论框架,其中马尔可夫动力学作为极限情况被明确还原。针对具有有限时间关联的任意稳态环境,该团队证明退相干泛函表现出与所考虑有限记忆类别无关的二次型短时增长特性。因此,在不预设指数衰减的前提下,操作性定义的退相干时间与环境关联时间的平方根成正比,且与热浴关联核的具体形式无关。这些结论通过高斯关联环境、软幂律环境及Ornstein-Uhlenbeck环境的解析计算得到验证。在Ornstein-Uhlenbeck案例中,非马尔可夫动力学存在精确解析闭合解,可推导出相干演化的封闭方程。基于赝模映射的精确数值模拟证实了理论预测的标度关系,并表明仅当记忆效应消失时才会出现指数退相干。超越相干衰减分析,研究人员通过纯度与冯·诺依曼熵动力学研究,区分了退相干速率与量子特征的可观测损失。该工作证明特定相干元素的抑制未必伴随不可逆熵增。最后,研究提出“记忆推断”新视角,将环境关联时间视为可从动力学数据中操作性提取的参数。
量科快讯
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