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Moonshot QuTiP 更新——2022 年 3 月
幻灯片 1：标题幻灯片 幻灯片 2：什么是 QuTiP？QuTiP 适用于哪些人？ 幻灯片 3：QuTiP 能做什么？ 幻灯片 4：用例 1：在脉冲级别模拟 Deutsch-Jozsa 算法 幻灯片 5：用例 2：使用分层运动方程 (HEOM) 模拟量子热传输 幻灯片 6：用例 3：单光子干涉学生项目 幻灯片 7：链接 幻灯片 8：大纲
振动强耦合的共振理论增强了极性化学和光子模式寿命的作用
最近的实验表明，在振动强耦合（VSC）方面的极性子可以改变化学反应性。在这里，当将单个分子耦合到光腔时，我们介绍了VSC模化速率常数的完整理论，在该光腔中，人们了解了光子模式寿命的作用。分析表达表现出鲜明的共振行为，当腔频率与振动频率匹配时，达到最大速率常数。该理论解释了WHYVSC速率常数修饰与腔外振动的光谱非常相似。此外，我们讨论了VSC模化速率常数的温度依赖性。该分析理论与所有探索机制的运动层次（HEOM）模拟的数值确切层次方程（HEOM）非常吻合。最后，当考虑Fabry-Pérot腔内的平面动量时，我们讨论了正常发病率的共振条件。
PDF-艺术与科学学院
在上一篇论文中[C。 W. Kim和I. Franco，J。Chem。物理。160，214111-1–214111-13（2024）]，我们开发了一种称为MQME-D的理论，该理论使我们能够分解开放量子系统动力学中的整个能量耗散过程，当子系统动态由Markovian Quantum Quantum Master Equare（MQME）控制时，由浴缸的单个组件分解为浴缸的各个组件。在这里，我们将MQME-D的预测与通过将运动层次方程（HEOM）与最近报道的监测浴室统计的方案相结合而获得的数值确切结果。总体而言，MQME-D准确地捕获了特定浴室成分对整体耗散的贡献，同时与使用HEOM的精确计算相比，大大降低了计算成本。计算表明，MQME-D表现出源自其固有的Markov近似的误差。我们证明，通过在浴室的不同组件中利用时间尺度分离（TSS）来融合非马克维亚性，可以显着提高其准确性。我们的工作表明，可以可靠地使用MQME-D与TSS结合使用，以了解如何在现实的开放量子系统动力学中消散能量。
玻尔兹曼熵与冯·诺依曼
我们提出了一种方案，利用数值“精确”分层运动方程 (HEOM) 中的准静态亥姆霍兹能量，评估在时间相关外力作用下与热浴耦合的系统的热力学变量。我们计算了不同温度下与非马尔可夫热浴强耦合的自旋系统产生的熵。我们表明，当外部扰动的变化足够缓慢时，系统总会达到热平衡。因此，我们基于 HEOM 计算了等温过程的玻尔兹曼熵和冯诺依曼熵，以及准静态平衡系统的各种热力学变量，例如内部能量、热量和功的变化。我们发现，尽管玻尔兹曼和冯诺依曼情况下的系统熵作为系统-浴耦合强度的函数的特征相似，但总熵产生的特征完全不同。在玻尔兹曼情况下，总熵产生总是正的，而在冯·诺依曼情况下，如果我们选择整个系统的热平衡状态（未分解的热平衡状态）作为初始状态，则总熵产生为负。这是因为冯·诺依曼情况下的总熵产生没有适当考虑系统-浴相互作用的熵贡献。因此，必须使用玻尔兹曼熵来研究完全量子状态下的熵产生。最后，我们检查了 Jarzynski 等式的适用性。
三角形三重量子点中浆果相的手学电流调节和检测
基于运动的分层方程（HEOM）计算，我们从理论上研究了连接到两个储层的三角形三量子点（TTQD）环的相应控制。我们最初通过添加偏置电压并进一步调节量子点之间的耦合强度来证明，偏置引起的手性电流将通过顺时针向逆时针方向转换，并触发前所未有的有效霍尔角。转换非常快速，相应的特征时间为80-200 ps。另外，通过添加磁性弹力来补偿原始系统中的手性电流，我们阐明了施加的磁性环与浆果相之间的关系，该相位可以直接测量手性电流并揭示磁电耦合关系。
非马克维亚量子特殊点
例外点（EPS）是非富特运算符和特征向量融合的非热门运营商的奇异性。由于其非炎性性质，最近已将开放量子系统作为EP测试台探索。但是，大多数研究都集中在马尔可夫的极限上，从而在理解非马克维亚政权中的EP方面存在差距。这项工作通过提出一个基于两个数值确切的非马克维亚动力学描述的通用框架来解决这一差距：运动的伪模（PMEOM）和运动层次方程（HEOM）。PMEOM由于其lindblad型结构而特别有用，与马尔可夫制度的先前研究保持一致，同时提供了对ep含量的更深入的见解。该框架通过辅助自由度结合了非马克维亚的效果，从而能够发现马尔可夫政权无法访问的其他或高阶EPS。我们使用自旋 - 玻色子模型和线性骨系统演示了这种方法的实用性。
振动理论 - 偶联耦合诱导的孔子 -
我们提出了一个完整的振动强耦合（VSC）修饰速率常数的理论，当时北极化化学中的速率常数是将单个分子耦合到光腔时的完整理论。我们得出分析速率常数表达（等式17）基于稳态近似和费米的黄金法则（FGR）的无损制度。分析表达表现出鲜明的共振行为，当腔频率与振动频率匹配时，达到最大速率常数。该理论还解释了为什么VSC速率常数修改与腔外振动的光谱相似。这种分析表达以及我们先前的分析速率表达在有损方面，为VSC修饰的速率常数提供了完整的理论。我们的分析理论表明，随着腔体寿命的改变，速率常数将会流动，而速率常数将相对于光 - 偶联强度，然后饱和。分析速率常数与所有探索机制的数值精确的运动层次（HEOM）模拟都非常吻合。此外，我们讨论了VSC修饰的速率常数的温度依赖性，其中分析理论也与数值精确的模拟很好。最后，当考虑Fabry-P´erot腔内的平面动量时，我们在正常发生率下讨论了共振条件。