开放量子系统非平衡稳态的微扰方法

我们开发了一种计算开放量子系统非平衡稳态 (NESS) 的方法，该系统弱耦合于处于不同平衡态的储库。我们使用 Redfield 型量子主方程 (QME) 描述该系统。我们将 Redfield QME 分解为 Lindblad 型 QME 和剩余部分 $\mathcal{R}$。将 Lindblad QME 的稳态视为未微扰解，我们针对 $\mathcal{R}$ 进行微扰计算，以获得 Redfield QME 的 NESS。由此确定的 NESS 在系统 - 储库耦合强度（泵浦/损耗率）的一阶上是精确的，这与 QME 的有效阶数相同。所提出方法在数值计算中的一个优势是其适用于比直接求解原始 Redfield QME 的方法所能处理的更大的系统。我们将该方法应用于无相互作用费米子系统，获得了 NESS 密度矩阵的解析表达式。我们还在非平衡量子自旋链中对该方法进行了数值演示。