系统-环境关联与量子非马尔可夫动力学的马尔可夫嵌入

我们研究一个量子系统的动力学，该系统与环境的相互作用由碰撞模型描述，即开放动力学通过系统与环境的各个组成单元（称为“ ancillas”）之间的序列酉相互作用建模，随后将这些单元迹掉。在此设定中，非马尔可夫性通过允许 ancillas 之间的额外酉相互作用引入。对于该模型，我们识别出导致非马尔可夫演化的相关系统-环境关联。通过开放动力学的等价图像，我们引入“记忆深度”的概念，其中这些关联在系统与适当大小的记忆之间建立，使得整体系统+记忆演化成为马尔可夫的。我们扩展分析表明，尽管大多数系统-环境关联对于过程的动力学表征无关，但它们通常在热力学描述中起重要作用。最后，我们证明在能量守恒的系统-环境相互作用下，热流的非单调时间行为可作为非马尔可夫行为的指示。