Non dissipative decoherence of Rabi oscillations
我们提出了一个简单的理论描述最近的两个实验中，拉比振荡，这不能归因于耗散消相干阻尼，已被观察到。这是考虑演化时间或哈密顿量作为随机变量，然后在一个适当定义的，独立于模型的概率分布上平均通常的酉演化。
1999-10-25 quant-ph
The ultra-sensitive electrical detection of spin Rabi oscillation at paramagnetic defects
简要回顾了脉冲电检测磁共振（pEDMR）实验。PEDMR允许通过瞬态电流测量来高度灵敏地观察半导体中的载流子和缺陷的相干电子自旋运动。讨论了该方法的理论基础、实验实现、灵敏度及其在半导体电子跃迁研究中的潜力。以晶体硅（111）-二氧化硅界面上的P_b中心为例，用实验方法说明了如何探测自旋拉比振荡及其退相、相干衰减和自旋耦合效应。
2005-09-18 quant-ph
Quantum simulations and experiments on Rabi oscillations of spin qubits: intrinsic {\sl vs} extrinsic damping
电子顺磁共振实验表明，自旋量子比特系综的拉比振荡的衰减明显取决于微波功率，更准确地说，取决于拉比频率，最近被称为“驱动退相干”的效果。通过直接数值求解关联多体系统的含时薛定谔方程，我们详细研究了可能导致这种退相干的不同机制。假设耗散的影响是可以忽略不计的（$T_1=\infty$），它表明偶极耦合自旋系统-甚至弱-随机不均匀性是足以解释的显着特点的实验观察。一些实验例子来说明数值模拟方法的潜力。
2011-12-12 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph quant-ph
Electron wavefunction probing in room-temperature semiconductors: direct observation of Rabi oscillations and self-induced transparency
自爱因斯坦的基本预测和拉比后来的工作以来，量子相干光-物质相互作用一直处于科学兴趣的前沿。量子相干相互作用的直接观测需要探测电子波函数，这要求物质的电子态在测量期间不退相，这一条件可以通过延长相干时间或缩短观测时间来满足。半导体中短的退相时间决定了迄今为止报道的所有相干效应都只能在低温下直接记录。在这里，我们报告的第一个直接电子波函数探测在室温半导体。采用超快的表征方案，我们已经证明了拉比振荡和自诱导的透明度，在电驱动，室温半导体激光器放大器，揭示了最亲密的细节的光-物质相互作用的日期。在高温下工作的固态介质中利用量子效应的能力，将最终把真正的量子力学概念带入实际设备的领域。
2012-10-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Bichromatic Rabi Control of Semiconductor Qubits
本文针对半导体自旋量子比特在大型阵列中的寻址与偏共振驱动难题，提出并实验验证了基于双色微波驱动的量子点空穴自旋相干拉比控制方法，揭示了交流斯塔克位移引起的多色共振与反交叉现象，并确认点间运动是其主要驱动机制。
2025-01-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Comment on `Vacuum Rabi Splitting in a Semiconductor Circuit QED System' by Toida et al., Phys. Rev. Lett. 110, 066802 - Published 6 February 2013
Toida等人在他们最近的文章[Phys. Rev. Lett. 110，066802（2013）]，他们“报告了在与超导共面波导（CPW）谐振器耦合的GaAs/AlGaAs双量子点（DQD）电荷量子位中直接观察到真空拉比分裂”。在这篇评论中，我们挑战了他们论文中的主要主张，并表明他们的结果：a）没有提供任何真空拉比振荡的证据，b）没有提供任何真空拉比分裂的直接证据。
2013-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Classical analogue of the continuous transition between the Weisskopf-Wigner exponential decay and the Rabi oscillation
当一个离散状态耦合到一个连续体，动力学可以描述为Weisskopf-Wigner指数衰减或拉比振荡，这取决于连续体宽度和拉比频率的相对大小。这两种制度之间存在着连续的过渡，正如1977年C. Cohen-Tannoudji和P. Avan.在这里，我们描述了一个完全类似的过渡经典力学，通过研究动力学的两个耦合的机械振子在阻尼的存在。通过改变阻尼和耦合项的相对大小，我们观察到一个政权之间的连续过渡类似的拉比振荡和政权类似的Weisskopf-Wigner指数衰减。
2016-06-20 physics.atom-ph quant-ph
Simple model for electrical hole spin manipulation in semiconductor quantum dots: Impact of dot material and orientation
我们分析了一个典型的粒子在一个盒子模型的空穴自旋量子比特。该量子点受到静磁场和电场以及射频电场的作用，射频电场由于自旋轨道耦合而驱动拉比振荡。我们推导了拉比频率的方程，在这种情况下，拉比振荡主要是由量子比特态和附近单个激发态之间的耦合引起的。这一制度已被证明占主导地位，例如，薄绝缘体上硅纳米线中空穴自旋量子比特拉比频率的方程突出了控制拉比振荡的参数。特别是，我们表明，（001）衬底上的[110]取向的点比[001]取向的点表现得更好，因为它们最好地利用了主体材料的价带的各向异性。我们还得出结论，硅提供了最好的机会，快速拉比振荡在这个制度，尽管小的自旋轨道耦合。
2019-04-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Justification of the symmetric damping model of the dynamical Casimir effect in a cavity with a semiconductor mirror
对频率和阻尼均随时间变化的量子振子的“对称阻尼”模型给出了“微观”证明。利用该模型预测了模拟光激励半导体镜腔中动态Casimir效应的实验结果。它示出，最一般的双线性依赖于时间的耦合选定的振荡器（场模式）的谐振子浴的结果在两个相等的摩擦系数的两个正交，提供所有的耦合系数是成比例的一个单一的任意函数的时间，其持续时间是远远短于所有振荡器的周期。在旋转波近似形式中耦合的选择导致了量子阻尼振荡器的“最小噪声”模型，该模型在前面以纯唯象的方式介绍。
2010-06-27 quant-ph
Vacuum Rabi oscillation of an atom without rotating-wave approximation
我们精确地研究了原子与单模腔场耦合的真空拉比振荡，并与J-C模型的结果进行了比较。结果表明，即使在强耦合区，原子也存在阻尼拉比振荡。在小失谐和弱耦合情况下，原子处于激发态的几率随时间振荡，其频率和幅度与J-C模型不同。结果表明，即使在RWA被认为是合理的条件下，反向旋转波相互作用也会显著影响原子的动力学行为。另一方面，计算结果也表明，在强耦合区，反向旋波相互作用可以明显地改变衰变速率。对于初始未激发的原子，存在与J-C模型相反的拉比振荡。
2008-07-16 quant-ph
Decoherence in trapped ions due to polarization of the residual background gas
我们研究了振荡离子本身引起的剩余背景气体的极化对囚禁离子的阻尼和加热机制。通过与液氦中表面电子的物理类比推理，我们证明了在实验中观察到的拉比振荡的衰减9Be+可以归因于这里研究的极化现象。在我们的极化模型中还预测了拉比振荡阻尼对囚禁离子振动量子数的灵敏度。
2001-09-28 quant-ph
Anisotropic Rabi model
我们将各向异性Rabi模型定义为自旋玻色子Rabi模型的推广：哈密顿系统破坏了宇称对称性;旋转和反转相互作用由两个不同的耦合常数控制;另一个参数在反转项中引入了相位因子。计算了广义模型的精确能谱和本征态。该解决方案是作为一个阐述最近提出的方法的各向同性限制的模型。通过这种方式，我们提供了一个长期寻求的解决方案的级联模型与直接相关的不同的物理领域，包括i）量子光学：两级原子在单模交叉电场和磁场; ii）固态物理：电子在半导体与Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合; iii）介观物理：约瑟夫森结磁通量子位量子线路。
2014-05-20 quant-ph
Analysis of imperfections in the coherent optical excitation of single atoms to Rydberg states
我们研究实验各种物理限制和技术缺陷，导致阻尼和有限的对比度的光驱动的拉比振荡之间的基态和里德堡态的一个原子。有限的对比度是由于准备和检测误差，我们展示了如何建模和测量它们准确。这些误差的一部分来源于里德堡态的有限寿命，我们观察到它的$n^3$标度与主量子数$n$。为了解释拉比振荡的阻尼，我们使用简单的数值模型，考虑到独立测量的实验缺陷，并表明，所观察到的阻尼实际上是由几个小的影响，每个在几个平行分量的水平积累的结果。我们讨论的前景，以提高相干性的基础里德伯拉比振荡的应用在量子模拟和量子信息处理与阵列的单个里德伯原子。
2018-02-28 physics.atom-ph quant-ph
Stimulated scattering in strongly coupled nanolasers induced by Rabi oscillations
两个耦合腔系统，或“光子二聚体”，是基础光学（量子相关态的实现，约瑟夫森物理学等）和应用（如光学触发器存储器）的有效测试平台。在这项工作中，我们报告的第一个观察到的非线性模式相互作用的光子二聚体形成的两个半导体光子晶体耦合纳米激光器。为此，我们研究了混合模式之间的能量转移，这表现为从蓝失谐（键合）到红失谐（反键合）模式的切换。平均场模型使我们能够解释这种现象，由于在拉比频率的腔中的载流子数量振荡的受激散射。这种非对称模相互作用在半导体激光器光子分子中是普遍存在的，揭示了模涨落统计中互相关下降的根源。
2016-07-22 physics.optics quant-ph
Rabi model beyond the rotating wave approximation: generation of photons from vacuum through decoherence
我们数值研究的拉比哈密顿的动力学，描述了一个单腔模式和一个没有旋转波近似的二能级原子的相互作用，通过通常的Lindblad超算子的主方程中包括阻尼和退相水库。我们证明了反旋项和原子退相的结合导致了从真空中产生线性渐近光子。我们揭示了这种现象的起源，并估计其在现实情况下的重要性。
2008-06-20 physics.gen-ph quant-ph
Damped Population Oscillation in a Spontaneously Decaying Two-Level Atom Coupled to a Monochromatic Field
研究了在单色光场驱动下，考虑自发发射的二能级原子布居数随时间的演化。拉比振荡表现出由自发发射引起的随时间的振幅阻尼。我们表明，半经典主方程导致一般高估的阻尼率和正确的定量描述的阻尼拉比振荡，因此可以得到只有一个完整的量子力学理论。
2006-08-02 physics.optics quant-ph
Dissipative dynamics in a tunable Rabi dimer with periodic harmonic driving
量子位操纵的最新进展允许在量子位上施加周期性驱动信号。在这项研究中，谐波驱动场被添加到拉比二聚体工程师光子和量子比特动力学电路量子电动力学设备。为了模拟环境效应，拉比二聚体中的量子位被耦合到具有亚欧姆谱密度的声子浴。采用非微扰处理，Dirac-Frenkel含时变分原理和多重Davydov D $_2$ { \it Anckle}方法研究了可调Rabi二聚体的动力学行为.在没有声子浴的情况下，光子数振荡的振幅阻尼被驱动场极大地抑制，并且由于周期性驱动场与光子频率之间的共振，可以产生光子。在声子池存在的情况下，人们仍然可以改变两个谐振器中的光子数，并通过直接改变一个量子比特中的驱动信号来间接改变拉比二聚体中的光子不平衡。结果表明，谐波驱动可以直接操纵量子比特态。研究发现，这种环境可以增强由外部驱动引起的量子比特间的不对称性，为量子比特态的设计开辟了新的途径。
2019-05-15 quant-ph
Electrical manipulation of semiconductor spin qubits within the g-matrix formalism
我们讨论了线性响应机制中自旋量子比特的电操纵模型，其中拉比频率与磁场和射频电场激发成正比。我们表明，拉比频率可以从一个广义的g-张量磁共振公式具有g-矩阵和其衍生物g'相对于电场（或栅极电压）作为输入。这些矩阵可以很容易地从零磁场下量子比特的波函数计算出来。因此，g-矩阵形式以非常低的计算成本提供了拉莫尔和拉比频率对磁场取向的完全依赖性。它还提供了一个紧凑的模型控制的量子位，和一个简单的框架分析对称性的影响的各向异性的拉莫尔和拉比频率。g-矩阵形式主义适用于各种各样的电子和空穴量子比特，我们专注于绝缘体上硅纳米线中的空穴量子比特作为说明。我们表明，拉比频率的量子位显示出复杂的依赖于磁场的方向，并控制孔的波函数的对称性的栅极电压。我们指出，量子位可以有利地在两个偏置点之间切换，一个是可以有效地操纵的，另一个是与门场解耦但可能寿命更长的。我们还讨论了残余应变在这些设备中的作用，在最近的实验。
2018-10-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum-Device Simulation of Optical Decoherence of Hole-Spin Qubits in Self-Assembled Quantum Dots
McGill University（麦吉尔大学）；Nanoacademic Technologies Inc.（纳米学术技术有限公司）
本文开发器件级建模工作流，模拟自组装量子点中空穴自旋量子比特的光学退相干，揭示磁场、光功率、量子点高度对拉比振荡的影响，提出需协同优化器件相关参数以抑制退相干。
2026-08-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Hidden Vacuum Rabi oscillations: Dynamical Quantum Superpositions of On/Off Interaction between a Single Quantum Dot and a Microcavity
我们证明了在单个量子点-半导体微腔系统中实现强光-物质相互作用的量子叠加是可能的。这样的叠加使得能够观察到违反直觉的量子条件动力学效应。腔光子以及发射体发光显示指数衰减，但它们的联合检测概率表现出真空拉比振荡的情况是可能的。值得注意的是，这些量子关联也存在于这种相干驱动的耗散量子系统的非平衡稳态谱中。
2017-03-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonlinear Rabi Oscillations of Excitons in Dense Quantum Dot System
用光子回波技术研究了GaAs单量子阱中半导体致密量子点中激子的非线性光学响应和光学相干性。在低温下，从光子回波信号中的衰减曲线估计光学相干性为2ns。还观察到拉比振荡。与目前文献中单个量子点的结果不同，该振荡表现出强烈受预激发载流子密度影响的非线性行为。这一结果可用量子点间激子-激子相互作用引起的局域场修正理论来解释。
2003-06-04 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Phonon mediated conversion of exciton-polaritons Rabi oscillation into THz radiation
在强耦合制度的半导体微腔表现出在太赫兹频率范围内的能量尺度，这是固定的拉比分裂之间的上，下激子极化激元状态。虽然这个范围可以使用不同的激子介质调谐几个数量级，但两种极化激子状态之间的跃迁是偶极禁止的。在这项工作中，我们表明，在碲化镉微腔，拉比振荡驱动的太赫兹辐射实际上是活跃的，而不需要在微腔设计的任何变化。这是由于拉比分裂与声子-极化激元之间存在着独特的共振条件，从而导致了二阶非线性的极大增强。
2017-06-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Persistent Rabi oscillations probed via low-frequency noise correlation
如果在弱耦合状态下连续监测量子位，则量子位拉比振荡已知是非衰减的（尽管具有波动相位）。在本文中，我们提出了一个实验来证明这些持续拉比振荡通过低频噪声相关。这个想法是通过两个探测器来测量一个量子比特，在拉比频率上偏置频闪。低频噪声取决于偏置脉冲的两个梳齿之间的相对相位，对于同相梳齿或反相梳齿，两个检测器中的电报噪声都强烈增加。这是因为持续拉比振荡和测量脉冲之间的自同步。几乎完美的相关性的噪声在两个检测器的同相政权和几乎完美的反相政权的关系表明存在同步的持续拉比振荡。实验可以用半导体或超导体量子比特来实现。
2010-04-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Damping-free collective oscillations of a driven two-component Bose gas in optical lattices
我们探讨了光晶格中受驱动玻色-爱因斯坦凝聚体的量子多体物理。激光场在广义Bogoliubov谱中引起与有效拉比频率成比例的间隙。驱动凝聚体中的最低位模的特征在于零群速度和非零电流。因此，激光场诱导出旋转模，其在被驱动的凝聚体中进行相互作用。我们表明，集体激发低于激光诱导间隙的能量保持无阻尼，而以上的差距，他们的特点是由一个显着抑制朗道阻尼率。
2017-05-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Perturbative dissipation dynamics of a weakly driven Jaynes-Cummings system
推广了一种微观主方程方法，研究了弱驱动下Jaynes-Cummings二能级系统的耗散动力学。用微扰分析方法推广了阻尼基理论，导出了修正的Rabi振荡和真空Rabi分裂的解析表达式。弱驱动系统退相干因子的演化揭示了非对角密度矩阵元的振荡频率依赖于驱动强度和初始粒子数反转。对于在弱驱动极限的高度反转系统，该频率降低到非驱动系统的值的两倍，表明使用更传统的方法无法发现耗散动态。
2016-12-05 quant-ph
Temperature-dependent Mollow triplet spectra from a single quantum dot: Rabi frequency renormalisation and sideband linewidth insensitivity
我们研究了单个自组装量子点的温度依赖性共振荧光光谱。随着温度的升高，观察到的莫洛三重态边带分裂的减少，我们归因于声子诱导的驱动点拉比频率的重正化的效果。我们还提出了第一个证据的非微扰制度的声子耦合，在其中预期的线性增加边带线宽作为温度的函数被取消相应的减少拉比频率。这些结果表明，半导体量子点中的失相对温度变化的敏感性可能比声子效应的标准弱耦合分析所预期的要低。
2014-09-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dark Exciton Giant Rabi Oscillations with no External Magnetic Field
多声子物理学是一个新兴的领域，它是基础量子物理学的测试平台，也是计量学、片上通信等领域的几个应用。量子声学腔或谐振器是用于在理论和实验上研究多声子现象的装置。特别地，我们研究了由驱动激光泵浦的半导体量子点与声腔耦合组成的系统。这类系统已被证明产生有趣的多声子现象，但量子点的描述一直局限于一个二能级系统。这种限制限制了真正的半导体量子点可以提供的复杂性。相反，在这项工作中，我们考虑一个模型，其中的量子点可以有明亮和黑暗的激子，后者是特别有用的，由于其较低的退相干率，因为它们不存在自发的光子发射。在这种设置中，我们表明，通过微调的驱动激光频率，一个是能够实现巨大的拉比振荡之间的真空状态和暗激子状态与$N$ -声子束。由此，我们突出了两个突出的特点：第一，我们能够在量子点中创建暗态激发，而不需要通常的外部磁场来这样做;第二，在声腔和量子点遭受损失的耗散情况下，该系统充当能够发射$N$ -声子束的声子枪。
2022-05-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Zeno Quantum Gates in Semiconductor Quantum Dots
提出了一种利用半导体量子点的量子芝诺效应实现两量子比特条件相位门的方案。该系统由两个带电点和一个辅助点组成，可以在共振激光脉冲下进行拉比振荡。量子芝诺效应是由辅助点和带电点之间的声子辅助激子弛豫引起的，这相当于连续测量。我们解析求解主方程，并使用一组现实的参数来模拟系统的动力学。与标准方案相比，较大的声子弛豫速率增加了操作的保真度。
2008-10-24 cond-mat.other quant-ph
On the relationship between noise squeezing and Rabi oscillations in active quantum dot ensembles
Technion - Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Kassel University（卡塞尔大学）
研究通过量子点SOAs中的Rabi振荡实现噪声压缩，发现其周期性行为与脉冲能量相关，且在特定条件下产生非高斯态。
2025-12-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Controllable interaction between photons and distant spins via vacuum Rabi oscillations
QuTech and Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology（代尔夫特理工大学量子纳米科学卡弗里研究所）；Netherlands Organization for Applied Scientific Research (TNO)（荷兰应用科学研究组织）
该研究设计了含双量子点与超导腔的器件，观测到自旋量子比特与腔的多次真空拉比振荡，级联振荡可实现量子比特间的光子介导能量转移，为光-物质相互作用及量子比特对接提供基础。
2026-08-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Rabi oscillations of a monolayer quantum emitter driven through its excited state
本研究通过三能级激子模型和皮秒激光驱动，在WSe2单层量子点中实现拉比振荡，并证明可通过脉冲面积和失谐控制激子基态布居，为单层单光子源奠定基础。
2025-10-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Limitations of the $g$-tensor formalism of semiconductor spin qubits
ELTE Eötvös Loránd University（厄特沃什·罗兰大学）；Institute of Physics, Budapest University of Technology and Economics（布达佩斯技术与经济大学物理研究所）；HUN-REN-BME-BCE Quantum Technology Research Group（匈牙利研究网络-布达佩斯技术与经济大学-布达佩斯经济与商业学院量子技术研究组）
研究发现，当使用两个驱动门进行单色驱动或一个驱动门进行双色驱动时，g-张量形式能有效描述动力学，但当使用两个不同驱动门进行双色驱动时，g-张量形式失效，需引入额外参数。
2025-04-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoupling of External and Internal Dynamics in Driven Two-level Systems
该研究将含量子化外自由度的激光驱动二能级系统解耦为带算符值阻尼的振子方程，借经典含时阻尼振子分类可解性，得到Rabi振荡解析结果等结论，方法无表象且适配不同应用。
2025-01-21 quant-ph
Pulsed Rabi oscillations in quantum two-level systems: beyond the Area Theorem
面积定理指出，当一个短的光脉冲驱动一个量子二能级系统时，它在散射单个光子的概率上经历拉比振荡。在这项工作中，我们调查的故障的面积定理的脉冲长度变得不可忽略，并为某些脉冲面积。利用简单的量子轨道，我们提供了一个解析近似的光子发射动力学的二能级系统。我们的模型提供了一种直观的方式来理解再激发，它阐明了双光子发射事件背后的机制，可以破坏单光子发射。我们实验测量了半导体量子点作为二能级系统的发射统计，并与我们的简单模型的短脉冲显示出良好的协议。此外，该模型清楚地解释了我们最近的结果[K。费舍尔和L. Hanschke等人，Nature Physics（2017）]显示了来自两能级系统的主要双光子发射，其脉冲的相互作用面积等于$π$的偶数倍。
2017-11-03 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
Two-photon lasing by a superconducting qubit
研究了磁场驱动的超导量子比特与超导共面波导谐振腔的强耦合响应。我们观察到一个强大的放大/阻尼的探测信号在不同的共振点对应的一个和双光子发射/吸收。量子比特频率和探针之间的失谐的符号决定了是否观察到放大或阻尼。较大的蓝色失谐驱动导致双光子激射，而较大的红色失谐冷却谐振腔。我们的实验结果与拉比频率下量子位激光和冷却的理论模型符合得很好。
2015-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Superfast hole spin qubits enabled by uniaxial strain-boosted spin-orbit coupling
State Key Laboratory of Semiconductor Physics and Chip Technologies, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences（中国科学院半导体研究所）；Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学材料科学与光电技术中心）
该研究利用CMOS工艺可实现的单轴应变增强Ge/SiGe量子阱的Rashba自旋轨道耦合，将空穴自旋量子比特拉比频率提升至40 GHz，进入抗电噪声的新区域，为提升量子比特性能提供了新方案。
2026-08-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
