Non-markovian mesoscopic dissipative dynamics of open quantum spin chains
我们研究了由标度为涨落的算符组成的Lindblad生成元，即$N$的平方根倒数作用下$N$量子自旋的耗散动力学.在大的$N$极限下，微观耗散时间演化收敛于严格局部算子的非马尔可夫么正动力学，而在介观涨落水平下，它产生耗散非马尔可夫动力学.介观时间演化是高斯的，并且表现出稳定或不稳定的渐近特性;此外，介观动力学建立了波动之间的相关性，即使在原始微观动力学无法关联局部观测值的情况下，这些波动也会在时间上存在。
2016-06-07 cond-mat.other quant-ph
Nonequlibrium particle and energy currents in quantum chains connected to mesoscopic Fermi reservoirs
我们提出了一个模型的非平衡量子输运的粒子和能量的系统连接到介观费米水库（介水库）。通过由林德布拉德方程描述的简单耗散机制，中储层又被热化到规定的温度和化学势。作为一个例子，我们研究了非相互作用的无自旋费米子的单原子和双原子链中的输运。我们显示数值的Onsager互惠关系的崩溃，由于该模型的耗散项。
2012-04-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Observation of a dissipative phase transition in a one-dimensional circuit QED lattice
凝聚态物理在基于对称性和拓扑学的平衡相变的研究和理解方面的重大实验和理论进展推动了它的发展。然而，非平衡相变仍然是一个挑战，部分原因是它们在理论描述中的复杂性和系统地控制系统脱离平衡的额外实验困难。在这里，我们研究了一个一维链的72个微波腔，每个耦合到一个超导量子比特，并相干驱动系统进入一个非平衡稳态。我们发现了实验证据的耗散相变的系统中，其中的稳定状态的变化显着的平均光子数的增加。在两个观察到的相位之间的边界附近，系统表现出双稳态，特征切换时间长达60 ms -远远长于系统已知的任何固有速率。该实验展示了电路QED系统研究非平衡凝聚态物理的能力，并为未来用多体量子光学探索非平衡物理的实验铺平了道路。
2016-07-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Negative refraction index manipulated by a displaced squeezed Fock state in the mesoscopic dissipative left-handed transmission line
研究介观耗散左手传输线中由平移压缩Fock态与耗散调控负折射率，揭示量子特性以促进微波频率下的微型化应用。
2024-03-17 quant-ph
Variational Renormalization Group for Dissipative Spin-Cavity Systems: Periodic Pulses of Nonclassical Photons from Mesoscopic Spin Ensembles
介观自旋系综耦合到一个腔提供了令人兴奋的前景，观察复杂的非经典现象，池的微观特征，从一些自旋与宏观自旋系综。在这里，我们演示了如何在多达一百个自旋的合奏集体相互作用可以利用，以获得一个周期性的脉冲训练的非经典光。为了解开完整的量子动力学和光子统计，我们开发了一个时间自适应变分重整化群方法，准确地捕捉到介观自旋腔系统的Lindbladian动力学。
2018-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.atom-ph
Waveguide QED with dissipative light-matter couplings
本研究将伪厄米对称下的耗散耦合概念推广至波导QED领域，发现了对称破缺、能级吸引等现象，还在拓扑波导QED系统中实现了非标准三阶手性例外点，为非厄米量子现象研究提供新范式。
2025-03-19 quant-ph
Quantum gates utilizing dark and bright states in open dissipative cavity QED
本文提出基于单光子与开放耗散纳米腔中量子发射体系综相互作用的量子门形式体系，利用亮暗态动力学操控光子偏振态。
2024-03-15 quant-ph
Dynamical quantum phase transitions in the dissipative Lipkin-Meshkov-Glick model and proposed realization in optical cavity QED
我们提出了一个光学腔QED配置，描述了一个耗散版本的Lipkin-Meshkov-Glick模型的无限协调的自旋系统。这个开放量子系统表现出一阶和二阶非平衡量子相变作为一个单一的，有效的场参数是不同的。从腔中发出的光提供了临界行为的可测量特征，包括自旋-自旋纠缠。
2008-02-01 cond-mat.other quant-ph
Modelling the Recoherence of Mesoscopic Superpositions in Dissipative Environments
提出了一个模型来描述最近提出的实验（J. Raimond，M. Brune和S. Haroche Phys. Rev. Lett { \bf 79}，1964（1997）），其中在耦合到类似谐振器的高Q腔中制备辐射态的介观叠加。在没有耗散的情况下，这种态的动力学相干损失是可逆的，并且原则上可以观察到。我们展示了如何修改这张图片是由于存在的环境耦合。给出了实验条件概率和线性熵的解析表达式。我们的结论是，这种现象仍然可以观察到的阻尼常数和腔间耦合之间的比值不超过百分之几。这一观察结果有利于具有大重叠的状态的叠加。
2001-06-08 quant-ph
Non-equilibrium dynamics of the Dicke model for mesoscopic aggregates: signatures of superradiance
在耦合到腔的单共振模的受激二能级系统（原子）的介观聚集体的耗散量子动力学中，出现了与超辐射有关的两种物理现象。短时间尺度上的一个明显的发射峰与已知的激发原子协同辐射到自由空间的超辐射爆发有关。其次是弛豫到一个稳定的状态的复合系统，使足够大的原子场耦合的强关联状态出现。在Dicke哈密顿量的热力学极限下，到这种状态的交叉可以被解释为从正常到超辐射相转变的前兆。最近的实验活动的动机，这些功能进行了详细研究的介观数量的原子和一个腔嵌入在一个阻尼Dicke模型所描述的耗散介质。我们确定了较短的时间尺度上的量子动力学的观测值和特性，可以清楚地区分弱相关的强相关的迪克物理。
2015-01-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Theory of interactions between cavity photons induced by a mesoscopic circuit
我们用量子路径积分方法来描述微波谐振腔耦合到耗散介观电路的行为。我们积分出介观电子的自由度，以获得一个腔的有效作用在四阶光/物质耦合。通过研究这种作用的结构，我们建立了腔动力学可用林德布拉德方程描述的充分条件。该方程依赖于由电子关联函数设置的有效参数。结果表明，介观电路诱导了有效的克尔相互作用和双光子耗散过程。我们用我们的方法研究了耦合到双量子点的腔的有效动力学。如果腔以其两倍的频率驱动，则双点电路产生光子压缩和在腔维格纳函数中可见的非经典性。特别是，我们发现了一个违反直觉的情况下，介观耗散使光子薛定谔猫的生产。这些影响可能发生在实际电路参数上。我们的方法可以直接推广到更复杂的电路几何形状，例如，多量子点，和其他类型的费米水库，如超导体和铁磁体。
2020-07-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Sudden transition between classical and quantum decoherence in dissipative cavity QED and stationary quantum discord
研究了耗散腔QED系统的量子失谐中经典退相干与量子退相干之间的突变现象，该系统由两个相互作用的二能级原子组成，每个原子都被囚禁在一个耗散腔中.结果表明，在有限时间内，腔场的耗散并不破坏两个处于X型量子态的原子间的量子不协调，当时间趋于无穷大时，原子与腔场的相互作用会产生稳态量子不协调.跃迁时间对两原子的初态参数和相干光场的平均光子数敏感。有趣的是，如果我们选择适当的比值，两个原子之间的量子不协调完全不受腔场耗散的影响，这取决于两个腔场的衰减速率和原子-场的耦合常数。
2011-05-20 quant-ph
Electron-photon coupling in Mesoscopic Quantum Electrodynamics
理解腔光子和电子纳米电路之间的相互作用对于介观量子电动力学（QED）的发展至关重要。人们必须将原子腔QED的成分（如轨道自由度）与隧道物理学和超导电路QED特有的强腔场不均匀性结合起来。因此，有必要引入一个形式主义，这两个领域之间的桥梁。我们发展了一种基于光子赝势的一般方法来描述纳米电路中的电子与腔光子之间的电耦合。在这幅图中，光子可以同时引起轨道能量移动、隧穿和局部轨道跃迁。我们详细研究了一个简单的例子，一个量子点与一个单一的正常的金属水库，耦合到一个腔。光子诱导隧穿项导致腔频率牵引和阻尼牵引之间的非普适关系。我们的形式也可以应用到多量子点电路，分子电路，量子点接触，金属隧道结，超导纳米结构包围Andreev束缚态或马约拉纳束缚态，例如。
2015-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Photon condensation in circuit QED by engineered dissipation
本文研究了受驱动的耗散超导微波谐振器阵列中的光子凝聚现象。具体来说，我们表明，通过使用适当设计的微波光子与超导量子位的耦合，可以设计一种有效的耗散机制，将光子散射到低动量状态，同时保持它们的数量。这模拟了玻色子与低温浴的可调谐耦合，并导致在存在损耗和连续驱动条件下形成静止光子凝聚。在这里，我们提出了一个现实的实验装置来观察这种效应在两个或多个耦合腔，并研究这种不平衡的冷凝，这是从泵送和耗散过程之间的竞争所产生的特性。
2012-01-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Steady-State Multiparticle Entanglement via Dissipative Engineering in Waveguide QED
University of Copenhagen（哥本哈根大学）；Niels Bohr Institute（尼尔斯·玻尔研究所）
通过波导量子电动力学中的耗散工程，实现多粒子W型纠缠态的稳态生成，利用子辐射和超辐射态的集体相互作用与量子泽诺效应，具有可扩展性和高保真度。
2026-10-06 quant-ph
Dissipative dynamics of the semiconductor-cavity QED with q-deformed bosons in the dispersive approximation
本文给出了一组$N$ -Frenkel激子在高密度区与单模腔场色散耦合时，在激子耗散和腔场耗散同时存在的情况下的动力学的完整解析描述。利用激子算符作为系统的q变形玻色子算符，解析求解零温下密度算符的Liouville方程，研究激子数和耗散对系统动力学行为的影响.我们利用主方程的解来研究非经典性质的耗散动力学，如分子-场纠缠、场的正交压缩和分子偶极压缩。我们发现，非经典性质的强烈影响的激子的数量，也由两个耗散的存在。
2007-10-20 quant-ph
Quantization of quasinormal modes for open cavities and plasmonic cavity-QED
我们引入了基于准正规模的第二量子化方案，准正规模是具有复本征频率的泄漏光学腔和等离子体共振器的耗散模。该理论使任意三维耗散共振器的多等离子体/光子Fock态的建设，并给出了一个坚实的理解的限制现象耗散Jaynes-Cummings模型。在一般情况下，我们展示了不同的准正规模式如何通过非对角模式耦合干涉，并演示了这些结果如何影响腔修改的自发发射。为了说明理论的实际应用，我们使用金纳米棒二聚体和混合电介质-金属腔结构的例子。
2019-03-06 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Quantum computation with mesoscopic superposition states
我们提出了一种利用介观不同的量子叠加态设计简单的腔QED两比特通用量子门的策略。分析了耗散效应对量子比特的消相干和振幅阻尼的影响，给出了临界参数。
2000-01-08 quant-ph
Engineering indefinitely long-lived localization in cavity-QED arrays
利用Jaynes-Cumming相互作用的非线性性质，可以在腔QED阵列中实现光子布居的捕获。然而，在实际系统中，不可避免的耗散效应会通过持续的光子泄漏破坏自陷态。为了规避这个问题，我们表明，一个精心设计的驱动器，耗散和哈密顿的结果在实现无限期持续的自陷。我们表明，驱动器，耗散和光物质相互作用之间的复杂的相互作用的结果，需要一个最佳的窗口的驱动强度，以实现这种非平凡的稳定状态。我们处理的两个腔和四腔的情况下，使用精确的开放量子多体计算。此外，在半经典极限下，我们将系统放大到一维长链，并证明了驱动-耗散系统中的局域化-去局域化转变。虽然，我们的分析是在保持腔QED系统记住，我们的工作是适用于其他驱动耗散系统的非线性起着决定性的作用。
2019-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Cavity QED with hybrid nanocircuits: from atomic-like physics to condensed matter phenomena
电路QED技术已经被用于以高灵敏度操纵和探测耦合到微波腔的超导量子比特的量子态。最近，已经有可能制造新的设备，其中超导量子比特被混合介观电路所取代，该混合介观电路结合了纳米导体和金属储存器。这种介观QED为研究电子电路中光与物质的相互作用提供了一个新的实验平台。在这里，我们提出了介观量子电动力学的实验状态的艺术和它的理论描述。第一类实验集中在人工原子极限，其中一些准粒子被困在纳米电路束缚态。在这种限制下，电路QED技术可以用来操纵和探测电子自由度，如约束电荷，自旋或Andreev对。第二类实验包括使用腔光子来揭示纳米导体和费米子库之间的电子隧穿动力学。例如，近藤效应，接地金属接触引起的电荷弛豫，和电压偏置水库引起的光电发射已被研究。纳米导体和费米子库之间的隧道耦合也使人们能够获得分裂的库珀对，或马约拉纳束缚态。腔光子是研究这些奇异凝聚态的一种新的定性工具。
2017-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Feedback-Enhanced Driven-Dissipative Quantum Batteries in Waveguide-QED Systems
本文提出在原子-波导QED系统中利用测量与相干反馈控制实现驱动-耗散量子电池，显著提升存储能量和ergotropy，并调控出边界时间晶体相等多种动力学相。
2025-11-10 quant-ph
Two-resonator circuit QED: Dissipative Theory
本文对耗散双谐振子电路量子电动力学系统量子开关进行了理论研究。在那里，两个超导谐振器之间的可切换耦合由在色散状态下操作的超导量子位介导，其中量子位跃迁频率与谐振器的频率远失谐。在旋转波近似下推导了量子开关的有效哈密顿量，并利用Bloch-Redfield量子主方程方法研究了开关的耗散动力学。即使量子位没有动力学，我们也通过分析推导出量子位如何影响量子开关，并且我们估计了这种影响的强度。数值计算证实了分析结果，其中共振器之间的相干振荡，相干态和Fock态的衰减，共振腔-共振腔纠缠的衰减进行了研究。最后，我们提出了一个实验方案，通过测量谐振腔场的求积来提取量子比特和谐振腔的阻尼常数。
2010-03-22 cond-mat.supr-con quant-ph
Dissipative Entanglement of Quantum Spin Fluctuations
我们考虑两个无相互作用的无限量子自旋链浸没在一个共同的热环境中，并经历Lindblad型的局部耗散动力学。我们研究了集体介观量子自旋涨落的时间演化，与宏观平均场观测不同，它在量子极限下保留了量子特性。我们表明，微观耗散动力学是能够纠缠这些介观自由度，通过一个纯粹的混合机制。此外，作为温度和耗散强度的函数的两个链之间的耗散产生的量子关联的行为进行了研究。
2016-06-06 cond-mat.other math-ph math.MP
Photon-Mediated Hybridization and Dissipative Transport in a Cavity-QED Ring-Acceptor Architecture
Brown University（布朗大学）；The University of the West Indies（西印度群岛大学）；University of Exeter（埃克塞特大学）；King’s College London（伦敦国王学院）
研究一个由N位点施主环与中心受体耦合、并由单量子化光子模式驱动的腔QED输运架构中的激发转移，发现近单位效率源于光子介导杂化产生的暗输运通道，并解析了无序和耦合的影响。
2026-06-23 cond-mat.dis-nn physics.optics quant-ph
Collective photon routing improvement in a dissipative quantum emitter chain strongly coupled to a chiral waveguide QED ladder
本文研究了单光子在一维周期链中的路由方案，链中的两个量子发射体（QE）与两个波导呈梯形强耦合。已知的是，对于单发射器手性波导阶梯设置，如果满足谐振条件并且完全忽略自发发射，则光子可以以$100\%$概率（确定性地）从一个波导重定向到另一个波导。然而，当包括自发发射时，路由方案变得相当不完善。在本文中，我们提出了一个解决这个问题的方法，通过考虑一个链的QE，其中除了波导介导的相互作用之间的发射器，一个直接的和无限长范围的偶极-偶极相互作用（DDI）被考虑在内。我们发现，从强DDI所产生的集体效应保护路由方案从自发发射损失。特别是，我们证明了路由器操作可以改善从$58\%$到$95\%$在一个典型的耗散手性光-物质界面组成的纳米线模式强烈相互作用的线性链的30个量子点。随着近年来手征量子光学实验的进展，量子阱与锥形纳米纤维的倏逝耦合可以作为实验实现这项工作的平台。
2020-06-20 quant-ph
Ultrastrongly dissipative quantum Rabi model
我们讨论了存在超出标准微扰处理损失的耗散的腔QED的平衡和非平衡动力学。利用动力学极化子\emph{ansatz}和矩阵乘积态模拟方法，讨论了光-物质$g$ -耦合和体系-浴相互作用都处于超强耦合区的情况.我们提供了一个关键的$g$拉比振荡的发病。此外，我们还通过腔和耗散证明了量子比特是\emph{dressed}。这样的着装支配着动力学，因此，它可以被测量。最后，我们勾勒出电路QED技术内的实现我们的理论思想。
2018-06-05 quant-ph
Purification and switching protocols for dissipatively stabilized entangled qubit states
纯粹的退相过程限制了驱动耗散方案稳定量子比特纠缠态所能达到的稳定性。我们提出了一个方案，结合现有的纠缠方法，通过驱动耦合到量子比特的辅助耗散腔模的平衡来纯化所需的纠缠态。我们列出了我们的方案的细节，并计算其效率在特定的上下文中的两个超导量子位在腔QED架构，其中强耦合的辅助模式提供的集体腔激发可以驱动和维持量子位在最大纠缠贝尔态与结晶度达到90%的实验可访问的参数。
2016-06-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dissipative Dynamics of Quantum Fluctuations
在多体量子系统中寻找复杂行为的一种方法是让自由度的数量$N$变大，并集中在集体可观察性上。按$1/N$标度的平均场量倾向于交换，因此量子水平的复杂性只能从经典水平的复杂性继承。相反，微观可观测量的涨落按$1/\sqrt{N}$标度，并表现出集体玻色子特征，典型的介观状态介于微观水平的量子状态和宏观平均水平的经典状态之间。在这里，我们认为介观行为出现从一个无限的量子自旋链经历一个微观耗散，不可逆的动力学和全球国家没有长程相关和不变的晶格平移和动力学。我们发现，从一个网站的自旋观测值的线性跨度映射到自己的动力学的波动，出现玻色子运营商服从介观耗散动力学映射高斯态到高斯态。由于退相干效应，这些映射不仅会耗尽量子相关性，还可以在集体的介观水平上产生纠缠，这种现象没有经典的类似物，它体现了微观和宏观制度之间界面上的特殊复杂行为。
2015-10-28 cond-mat.other hep-th math-ph
Continuous quantum non-demolition measurement of Fock states of a nanoresonator using feedback-controlled circuit QED
提出了一种通过反馈控制耦合电路QED系统实现纳米机械谐振腔Fock态量子非破坏（QND）测量的方案。库珀对盒（CPB）耦合到纳米谐振器和微波腔两者。CPB通过腔上的零差检测读出，并且反馈控制用于实现CPB的非耗散测量。这实现了间接QND测量的纳米谐振器通过二阶耦合的CPB的纳米谐振器数运算符。可以通过对导出的随机主方程进行积分或者通过对测量信号进行处理来确定福克态的声子数。
2010-07-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Mesoscopic cavity quantum electrodynamics with phase-disordered emitters in a Kerr nonlinear resonator
本文利用碳化硅回音壁模式谐振器中的硅空位色心，通过光谱与空间无序及原位克尔非线性，在少发射体腔QED中实现涌现手性和四光子诱导的原子-光子关联，展示了固态缺陷系统研究量子电动力学基础物理的潜力。
2025-04-12 quant-ph
Enhancing cavity QED via anti-squeezing: synthetic ultra-strong coupling
我们提出并分析了一种方法，其中参数（双光子）驱动的腔是用来指数增强光物质耦合的通用腔QED设置，与时间相关的控制。我们的方法允许增强弱耦合系统，使它们进入强耦合区（耦合超过耗散率），甚至进入超强耦合区（耦合与腔频率相当）。作为一个例子，我们展示了该方案如何允许使用弱耦合系统来自动制备超强耦合系统的高纠缠基态。由此产生的状态可以用于远程纠缠应用。
2017-09-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
One-step generation of high-quality squeezed and EPR states in cavity QED
研究了在腔量子电动力学（QED）中，通过单个三能级原子与两个（一个）腔模的相互作用，如何产生双线性（二次）哈密顿量。利用这个方案，可以产生单模介观压缩叠加，双模纠缠和双模压缩真空态（如原始EPR态），而不需要拉姆齐区和外部参数放大。在目前可行的实验参数下，压缩度可达99%，耗散机制引起的误差几乎可以忽略不计。
2006-02-17 quant-ph
Laser powered dissipative quantum batteries in atom-cavity QED
本研究利用激光场下三能级原子与量子腔的相互作用，提出两种耗散量子电池充电方案，实现粒子数反转或持续储能，并分析其热力学效率。
2023-10-15 quant-ph
Orthogonally-Driven Superconducting Qubit in Circuit QED
我们考虑超导电荷量子比特耦合到不同的正交电磁场模式属于共面波导和微带传输线谐振器。这种架构允许同时实现Jaynes-Cummings和反Jaynes-Cummings动力学，这是一种用于生成介观量子位场叠加和场态重建的谐振方法。此外，我们利用这种设置提出了一种场测量技术，该技术原则上对由于快速预测量而导致的量子位退相和场弛豫具有鲁棒性。
2007-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum entanglement and Bell violation of two coupled cavity fields in dissipative environment
我们研究了两个耦合腔之间的量子纠缠，其中一个腔是在介观叠加态中制备的，另一个腔是在耗散环境中的真空中制备的，并说明了在耗散环境中两个腔之间的纠缠是如何产生的。研究了系统的非定域性动力学行为。
2004-01-08 quant-ph
Gauging a quantum heat bath with dissipative Landau-Zener transitions
我们计算了量子比特在零温度下与水浴任意线性耦合时的朗道-齐纳跃迁几率。最后的量子态在量子比特和浴之间表现出一种特殊的纠缠。在对角耦合的特殊情况下，无论朗道-齐纳扫描的速度如何，浴都不会影响跃迁概率。建议使用Landau-Zener跃迁来确定浴的重组能和积分谱密度。可能的应用包括电路QED和分子纳米磁体。
2006-08-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Mesoscopic Superposition States Generated by Synthetic Spin-orbit Interaction in Fock-state Lattices
在三个腔与同一个二能级原子相互作用时，可以制备出光子的介观叠加态。利用$2π/3$相位差对三个腔频率在原子跃迁频率附近进行周期性调制，打破了时间反演对称性，产生了手征性依赖于原子量子态的光环行器。原子态的叠加可以将光子从一个腔引导到另外两个腔的介观叠加。物理学可以在有限的自旋-轨道耦合福克态晶格中理解，其中原子和腔分别携带自旋和轨道自由度。该方案可以在电路QED结构中实现，为在新晶格中探索量子信息和拓扑物理提供了一个新的平台。
2016-06-06 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Quantized quasinormal mode description of non-linear cavity QED effects from coupled resonators with a Fano-like resonance
我们采用最近开发的准正规模（QNM）的量子化方案，研究了一个非微扰的开放腔QED系统组成的混合金属-介质谐振器耦合到量子发射器。这种混合腔系统允许人们探索低$Q$（品质因数）谐振和高$Q$谐振之间的复杂耦合，表现为显著的Fano谐振，这是使用正常模式或Jaynes-Cummings（JC）型模型的传统量子化方案所不能捕获的效果。QNM量子化方法严格地包括QNM之间的耗散耦合，并补充了系统中多个模式的输出电场算子的广义输入-输出关系，以及系统外的关联函数。耗散诱导的模式耦合的作用进行了探讨，在强耦合制度的光子和发射器超出JC的缀饰态阶梯的第一个梯级。在量子主方程和输入-输出关系方面，发现QNM量子模型与唯象耗散JC模型之间的重要差异.第二步，将量子化QNM模型对混杂结构的Fock分布和系统以及输出关联函数的数值结果与唯象方法的结果进行了比较.我们明确地证明了量子化QNM模型如何体现在多光子量子关联超出了通常的JC模型所预测的。
2020-08-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
A tunable quantum dissipator for active resonator reset in circuit QED
我们提出了一种基于可调谐耗散模式的快速确定性谐振器复位方法。该整流器基于具有相对低的品质因数的约瑟夫森结。当谐振器被调谐成与高质量微波谐振器谐振时，谐振器光子以比谐振器弛豫速率快几个数量级的速率被谐振器吸收。我们确定了实现可调谐光放大器的最佳参数，并研究了该光放大器在电路量子电动力学中去除量子比特读出腔中杂散光子布居的应用。我们表明，即使在非线性大光子占用制度，这种增强的谐振腔衰减率可以通过适当的调制的振荡器频率。
2018-11-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cryogenic spectroscopy of ultra-low density colloidal lead chalcogenide quantum dots on chip-scale optical cavities towards single quantum dot near-infrared cavity QED
我们提出的证据腔量子电动力学从稀疏密度的强量子限制的Pb-硫族化物纳米晶体（1和10之间）接近单点水平适度高Q介观硅光学腔。在重要的近红外（1500 nm）波长下工作，从器件中观察到大的增强，并实现了QD发射的强烈修改。在77 K下观察到耦合量子点的饱和光谱，突出了量子信息处理的修改后的量子动力学。
2009-11-09 quant-ph
Witnessing topological Weyl semimetal phase in a minimal circuit-QED lattice
我们提出了一个可行的方案来模拟拓扑Weyl半金属相在一个小的一维电路QED晶格。通过在参数空间中调制光子的跳跃率和在位光子的频率，我们证明了一维晶格模型的动量空间可以被人为地映射到三维空间，并伴随着拓扑Weyl半金属相的出现.此外，通过一个基于晶格的腔输入-输出过程，我们表明，所有的基本拓扑特征的Weyl半金属相，包括拓扑电荷与每个Weyl点和开放的费米弧，可以明确地检测在一个电路与四个耗散谐振器通过测量反射谱。这些显著的特征为利用可控的小量子晶格来模拟和研究拓扑相开辟了新的前景。
2016-05-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
On the macroscopic quantization in mesoscopic rings and single-electron devices
本文以环上粒子与耗散环境相互作用为例，研究了宏观量子化现象。结果表明，在这种情况下，宏观量子化现象具有明确的物理根源。它是由角动量守恒和环上裸粒子的动量量子化结合而得。严格证明了零温极限下只能取整数值的可观测量的存在性。借助于环上粒子与描述单电子器件的Ambegaokar-Eckern-Schon模型之间的映射，证明了这一可观测量与Burmistrov和Pruisken在单电子盒问题中引入的“有效电荷”类似.揭示的物理学的不同后果进行了讨论，以及更复杂的系统的情况下所获得的结果的概括。
2013-07-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Visualizing dissipative charge carrier dynamics at the nanoscale with superconducting charge qubit microscopy
低维量子材料中新电子相的研究需要同时开发新的测量技术，将表面灵敏度与高空间分辨率和高测量精度相结合。我们提出了一种基于超导电荷量子比特的新型量子传感成像模式，用于研究耗散载流子动力学，具有纳米空间和高时间分辨率。使用分析和数值计算，我们表明，超导电荷量子位显微镜（SCQM）有可能解决的温度和电阻率的变化小到$ΔT\leq0.1\;$ mK和$Δρ\leq1\cdot10^{4} \,Ω\cdot$厘米，分别在一个样品。在其他应用中，SCQM将特别适合于研究相互作用驱动的量子相变的微观机制，研究在新型拓扑绝缘体中发现的边界模式，并在更广泛的范围内，可视化介观和纳米级器件中发生的耗散载流子动力学。
2019-12-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Single-Atom Cavity QED and Opto-Micromechanics
在最近的一份出版物[K。Hammerer等人，物理修订版信函103，063005（2009）]我们已经显示了实现微米尺寸的机械系统的量子化运动与单个被捕获原子的运动的强耦合的可能性。在所提出的装置中，SiN膜和单个原子之间的相干耦合是由高精细度腔的场介导的，并且可以远大于相关的退相干率。这使得单原子CQED（腔量子电动力学）工具在腔光力学领域得到了广泛的应用。在本文中，我们详细阐述了这一方案，并提供了详细的推导和技术评论。此外，我们给出了一些可能的应用程序的压缩或Fock态从原子到膜以及纠缠产生，充分考虑耗散的数值和分析结果。在强耦合的极限下，制备和验证介观力学系统的非经典态是可以实现的。
2009-12-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Magnetization Noise Induced Collapse and Revival of Rabi Oscillations in circuit QED
我们使用一个准哈密顿形式来描述电路QED量子比特的耗散动力学，它是由几个起伏的两个能级系统的1/f噪声功率谱的影响。量子比特与谐振腔的相互作用由Jaynes Cummings模型描述。我们认为，在这样的量子比特谐振器系统中的纯退相噪声的存在下，也将通过波动偶极耦合项诱导能量弛豫机制。耦合的这种随机调制被认为导致丰富的物理行为。对于非马尔可夫噪声，耦合可以恶化或减轻退相干取决于初始条件。磁化噪声导致行为类似于拉比振荡的崩溃和复苏。对于广泛分布的噪声耦合，这些振荡的频率取决于平均噪声强度。我们半解析地描述了这种行为，并发现它是独立的波动的数量。这一现象可作为噪声特性的现场探测器。
2012-11-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
QED-Cavity model of microtubules implies dissipationless energy transfer and biological quantum teleportation
我们改进了QED腔模型的微管（MT），提出了较早的两位作者（N.E.M.）。和D.V.N.），并且提出了用于形成生物分子介观相干和/或纠缠量子态的机制，其可以避免与生物特征时间相当的时间的退相干。这个改进的模型预测了在室温附近沿着这种“屏蔽”的大分子的无耗散能量转移，以及在MT和可能的神经元之间的状态的量子隐形传态。
2002-04-04 cond-mat.dis-nn physics.bio-ph quant-ph
Observation of photonic dynamics in dissipative quantum Rabi models
该工作在电路QED中首次实验演示了具有强光子耗散的开放量子拉比模型，通过受控竞争观测到稳态及演化过程中的光子数分布变化，证实了光子耗散对系统行为的显著影响。
2025-06-19 quant-ph
Toolbox for nonreciprocal dispersive models in circuit QED
本文提出一种系统方法，构建有效色散Lindblad主方程，用于描述弱非谐超导电路与无耗散非互易线性系统的耦合，扩展了现有工具箱以支持非互易元件、杂散耦合和集体耗散，为复杂超导量子处理器和量子模拟器设计提供基础。
2024-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Immittance formulas for exact blackbox quantization and divergence-free effective models in circuit QED
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；TUM School of Natural Sciences（TUM自然科学学院）；Physics Department（物理系）；Walther-Meißner-Institut, Bayerische Akademie der Wissenschaften（瓦尔特·迈斯纳研究所，巴伐利亚科学院）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）
该研究基于一阶电路量化方法，提出电路量子电动力学中用于精确黑箱量化和无散度有效模型的导纳公式，扩展黑箱量化框架至多端口等场景，为超导量子硬件电磁设计提供新途径。
2026-09-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Enantiodetection in a cavity QED setup with finite chiral molecules
该研究通过监测腔QED平台的稳态腔内光子数，利用对映体固有全局π相位差设计干涉路径，结合广义离散截断维格纳近似，实现误差低于5%的对映体过量直接读出，为实际量子光学环境中的对映体检测铺路。
2025-11-13 quant-ph
Oscillator model for dissipative QED in an inhomogeneous dielectric
阻尼谐振子的Ullersma模型耦合到量子化的电磁场。允许所有材料参数和相互作用强度取决于位置。随后的哈密顿量表示的正则字段，并通过执行正常模式展开对角化。对角化算子的对易关系与规范对易关系一致。为了证明，我们利用留数定理用复积分代替所有正规模的和。同样的技术帮助我们明确地计算所有正则场和电磁场的量子演化。我们确定的介电常数和格林函数的波动方程的电场。这两个函数在复频率平面上都是亚纯的。扩展的Ullersma模型的解决方案是符合众所周知的现象学规则，建立在吸收和空间非均匀介质的量子电动力学。为了建立这个基本的理由，我们受到独立谐振子的水库连续极限。水库的谐振频率在实轴上被模糊。因此，介电常数和格林函数的极点结合在一起形成分支切割。在此分支切割之外进行解析延拓，我们发现量子化电场的长时间行为完全由储层的源决定。通过Riemann-Lebesgue论证，我们证明了场本身趋于零，而它的量子涨落保持活跃。我们认为，最后一个功能可能会有重要的影响，在量子器件中的纠缠和相关过程的应用。
2004-09-24 quant-ph
Scaling law for optimal excitation storage and superradiant release in waveguide QED systems
National Taiwan University（台湾大学）；Institute of Atomic and Molecular Sciences, Academia Sinica（中央研究院原子与分子科学研究所）；Center for Quantum Science and Engineering, National Taiwan University（台湾大学量子科学与工程中心）；Trapped-Ion Quantum Computing Laboratory, Hon Hai Research Institute（鸿海研究院会离子阱量子计算实验室）；Physics Division, National Center for Theoretical Sciences（国家理论科学中心物理组）；Department of Physics, National Central University（中央大学物理系）
研究波导量子电动力学系统中最优激发存储和释放的标度律，通过两个与半无限波导耦合的发射器系综，发现可扩展激发存储机制，提出三阶段协议，实现快速存储和可控发射，展示了相干和耗散集体相互作用的联合利用。
2026-07-21 quant-ph
Optimal entanglement generation in cavity QED with dissipation
研究了耗散环境中与强经典驱动场腔场耦合的二能级原子，得到了系统时间演化密度矩阵的解析表达式。利用解析密度算符，考虑原子与光场相互作用和光场与环境相互作用的竞争过程，研究了原子与腔场之间的纠缠.结果表明，存在一个产生原子-腔纠缠的最佳相互作用时间。
2009-12-23 quant-ph
Discrete Time-Crystalline Order in Cavity and Circuit QED Systems
离散时间晶体是最近提出和实验观察到的Floquet系统的平衡动力学阶段，其中局部可观测的频闪演化以驱动周期的整数倍重复。我们解决这个问题的驱动耗散设置，专注于调制开放Dicke模型，它可以实现腔或电路QED系统。在热力学极限，我们采用半经典的方法，并找到丰富的动力学阶段上的离散时间结晶秩序。在一个深的量子制度与几个量子比特，我们发现一个短暂的离散时间结晶行为，这是在孤立的对应缺乏明确的签名。我们建立了一个耗散离散时间晶体的现象学推广的相变的朗道理论Floquet开放系统。
2017-12-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
