连续时间量子游走的最陡熵升解

我们考虑用最陡熵升（SEA）假说描述量子系统的非线性热力学演化。近来该原理被称为热力学第四定律（Beretta Gian Paolo. 2020 The fourth law of thermodynamics: steepest entropy ascent）。在此背景下存在唯一的全局平衡态，任何其他态都由最大熵产生原理驱动趋向该平衡。我们研究具有N个节点的环图上连续时间量子游走（CTQW）的SEA演化。SEA解难以解析求得。我们提供一种近似方案以求得受SEA原理支配的通用单粒子演化方程，其解产生耗散动力学。我们称此方案为固定拉格朗日乘子（FLM）法。在布洛赫球表示中，我们发现布洛赫矢量在球内描出的轨迹。我们讨论了在量子比特情形下不同初始条件时的这些轨迹。在CTQW情形中也观察到类似的耗散运动，其中用概率幅刻画退相干。我们的FLM方案与数值结果吻合良好。如文中所述，在CTQW中，低系统弛豫时间下存在强离域化。