含自旋与光子的手性量子网络中的非马尔可夫动力学

我们研究由通过单向或非对称双向量子通道耦合的节点组成的手性量子网络的动力学。与熟悉的光子网络（其中受驱二能级原子通过一维光子纳米结构交换光子）不同，我们提出并研究了一种设置，其中原子间的相互作用由代表自旋波导的一维$XX$自旋链中的自旋激发（磁子）介导。马尔可夫量子网络理论在Born-Markov近似中将量子通道消去作为无结构库，从而得到节点的主方程；而我们关注非马尔可夫动力学。这源于具有带边效应的色散的非线性特征，以及有限自旋传播速度导致的相互作用时间延迟。为解释非马尔可夫动力学，我们将节点和连接通道的量子自由度视为复合自旋系统，而将量子网络的环境作为马尔可夫库，从而允许使用时变密度矩阵重整化群技术进行有效求解。我们阐示了该方法在量子二聚体受驱耗散形成中的非马尔可夫效应，并给出了涉及量子态传输的量子信息协议示例，其中以工程化元件作为量子自旋电子学电路的基本构建块。