Уравнение Линдблада — уравнение для матрицы плотности, является наиболее общим видом марковского производящего уравнения, описывающего неунитарную (диссипативную, негамильтонову) эволюцию матрицы плотности . Эволюция при этом представляется вполне-положительным отображением (супероператором), сохраняющим след. Предложено в 1976 году Г. Линдбладом^[1], В. Горини, А. Коссаковским, Е. К. Г. Сударшаном^[2].

Уравнение Линдблада для матрицы плотности может быть записано в виде:

где  — матрица плотности,  — оператор Гамильтона,  — некие операторы. Если операторы равны нулю, то уравнение Линдблада переходит в уравнение фон Неймана (квантовое уравнение Лиувилля).

Уравнением Линдблада называют также уравнение для квантовой наблюдаемой. Это уравнение имеет вид:

где  — квантовая наблюдаемая. Если операторы равны нулю, то уравнение Линдблада для квантовой наблюдаемой переходит в уравнение Гейзенберга

Уравнение Линдблада, называемое также квантовым марковским уравнением, применяется для описания открытых, диссипативных и негамильтоновых квантовых систем.

Важным частным случаем уравнения Линдблада является модель случайных столкновений^[3], в которой операторы имеют вид: (для удобства записи матричный индекс заменен на двойной). Подстановка этих операторов приводит уравнение Линблада к виду:

где  — фиксированная диагональная матрица с ненулевыми элементами , такими, что , описывающая матрицу плотности термодинамически равновесного состояния системы. Модель случайных столкновений пригодна для случаев, когда взаимодействие квантовой системы с резервуаром происходит в режиме коротких и сильных импульсов, между которыми система эволюционирует как закрытая.

Примечания