Single Polariton Optomechanics
本文研究了一种新的混合腔QED光力学情况。我们求解了腔场与二能级原子通过Jaynes-Cummings耦合以及与机械运动通过辐射压力耦合的哈密顿问题。原子-腔极化激元数算符与总哈密顿量交换，得到了包含三重原子-腔-力学极化子的精确解析解。在极化子跃迁的光泵浦下，系统显示出不寻常的原子辅助冷却和机械运动的放大。我们证明了在单极化激元水平上获得增强的光学机械冷却的可能性，声子的强聚束，并描述了在单极化激元放大极限下机械运动的奇特量子噪声统计。
2013-11-27 quant-ph
Stimulated photon emission and two-photon Raman scattering in a coupled-cavity QED system
研究了一维耦合腔系统中光子与极化激元的散射问题。解析近似分析和数值模拟表明，通过极化激元-光子碰撞，光子可以激发极化激元的光子发射。这一发现为耦合腔QED系统中光子受激从绝缘相到辐射相的跃迁提供了可能性。然而，我们也发现双光子拉曼散射过程可以产生极化激元。这为借助原子-腔相互作用实现单光子存储铺平了道路。
2016-02-16 quant-ph
Polariton Analysis of a Four-Level Atom Strongly Coupled to a Cavity Mode
本文给出了在相干光场驱动下，与腔场模强耦合的单个四能级原子的完整解析解。四能级原子系统由EIT配置中的三能级子系统加上额外的原子能级组成;该系统已被预测表现出光子阻塞效应。该解决方案提出的极化激元。从有效二能级系统的角度分析了由此得到的有效哈密顿量，并讨论了缀饰态的动态Stark分裂。分析了腔模出射光的荧光光谱，并确定了相关的跃迁。
2001-11-30 quant-ph
Ab-Initio Vibro-Polaritonic Spectra in Strongly Coupled Cavity-Molecule Systems
本研究针对腔-分子强耦合体系的振动极化子光谱计算问题，提出基于腔玻恩-奥本海默哈特里-福克近似的从头算半经典方法，经全量子模拟验证可复现光谱关键特征，为相关体系优化与动力学模拟提供支撑。
2023-10-03 quant-ph
Resonant Raman scattering of single molecules under strong cavity coupling and ultrastrong optomechanical coupling in plasmonic resonators: phonon-dressed polaritons
等离子体二聚体腔可以诱导极端电场热点，允许人们使用拉曼型光谱在单个振动分子上访问超强耦合制度。使用广义主方程，我们研究共振拉曼散射在腔QED的强耦合制度，当也在振动的超强耦合制度，导致“声子修饰极化激元”。主方程严格包括腔和振动自由度的光谱浴，以及一个纯粹的退相浴的共振两级系统，这起着重要的作用。采用现实的金二聚体腔模式的参数，我们调查的发射光谱在几个特征强耦合制度，导致非常丰富的光谱共振由于声子修改的极化激元状态和浴诱导的共振的相互作用。我们还明确地表明，在这些量子非线性制度的标准主方程的失败。
2021-07-28 quant-ph
Boosting Entanglement Between Exciton-Polaritons with On-Off Switching of Josephson Coupling
我们表明，适当的开关开关耦合半导体微腔中的激子-极化激元之间的约瑟夫森耦合可以揭示与最近提出的方法，从根本上提高了系统的非线性产生纠缠的全部能力。通过耦合的这种简单调制实现的改进与其保持恒定的情况相比是实质性的。所建议的程序预计也将在其他研究领域，在非线性相互作用玻色子遇到的应用。
2018-05-18 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Path Complementarity Enables Directional Quantum Light in Hybridized Cavity Polaritons
Guangdong University of Technology（广东工业大学）；Sun Yat-Sen University（中山大学）
本文提出路径互补机制，在混合腔极化激元中实现定向量子光，兼顾不对称光子统计与路径相干性，并展示可切换的定向光子阻塞及强路径纠缠。
2026-10-08 quant-ph
Nonadiabatic phenomena in molecular vibrational polaritons
研究了红外腔中分子振转运动的非绝热现象。发现振动极化激元之间存在类似于电子极化激元表面之间的圆锥交叉点（CI），振动极化激元的光谱、拓扑和动力学性质显示出分子振动、转动和腔光子模之间非绝热耦合的清晰指纹.此外，它被发现，对于所研究的系统，由两个旋转振动的HCl分子和腔模式，打破分子的置换对称性，通过改变$^{35}$ Cl到$^{37}$ Cl中的一个HCl分子，极化激元表面，非绝热耦合，以及相关的光谱，拓扑和动力学性质可以偏离很大。这意味着，不同的分子同位素的自然发生需要考虑建模现实的极化激元系统时。
2021-01-12 quant-ph
Ultrafast Coherence Delocalization in Real Space Simulated by Polaritons
我们研究了相干离域耦合腔分子极化激元平台上的时间，频率和空间域，使超快二维红外高光谱成像。在频率和实空间中观察到单向相干离域（在一个腔转移到另一个腔中制备的相干）。这种方向性是由散域光子从高能量到低能量模式的耗散实现的，由Lindblad动力学描述。进一步的实验表明，当直接跨腔制备相干态（来自不同腔的极化激元之间的叠加）时，只有能量上邻近的极化激元才能形成在长程环境波动中幸存下来的相干态。与Lindblad动力学一起，这一结果意味着相干光通过一步机制离域，光子从一个腔转移到另一个腔，为自然和人工量子系统中的相干演化提供了光明。这项工作还展示了一种结合光子和分子模式来模拟相干动力学的方法。
2021-07-09 quant-ph
Transfer of a Polaritonic Qubit through a Coupled Cavity Array
我们展示了一个方案的耦合腔阵列的两端之间的量子通信。每个腔掺杂有单个两能级系统（原子或量子点），并且适当地调谐原子能级间隔和光子频率的失谐以实现阵列中的光子阻挡。我们表明，在这样的制度，阵列可以模拟双轨量子态传输协议的量子信息在接收腔的到来是通过荧光测量预示。在连接的腔的网络的任何一对腔之间也可以进行通信。
2007-04-09 quant-ph
Quantum cloning in coupled states of optical field and atomic ensemble by quasi-condensation of polaritons
研究了一种利用二能级原子系统的宏观激发来存储量子信息的新方法。提出了将光场量子克隆到腔极化激元中的原始方案，该腔极化激元包括置于腔内的相不敏感参量放大器和原子盒。首次提出了在一定条件下腔中产生的极化激元的高温准凝聚（和/或凝聚）现象。
2006-09-25 quant-ph
Mechanically modulated emission spectra and blockade of polaritons
本文研究了一种由半导体材料或半导体薄膜构成的谐振腔组成的光电机械混合系统。腔光子与振荡镜或半导体膜中的激子形成极化激元。相应地，腔光子与反射镜或薄膜之间的光-力相互作用转化为极化激元-力相互作用。在广义行波近似下，我们从理论上研究了这一三元杂化系统的本征能和本征函数。研究表明，极化激元模的发射光谱受到机械谐振器的调制。我们还研究了在弱经典场驱动下，力学效应对极化激元统计特性的影响。本文详细描述了由于参量耦合和三波混频相互作用之间的竞争而产生的极化激元模和声子模的丰富的非线性效应。它还提供了一种操作光子、声子和激子的方法，例如，通过极化激元的精细光谱检测机械谐振器的特性或控制光在集成的偏振-光机平台中的传输。
2018-03-08 quant-ph
Nonequilibrium effects of cavity leakage and vibrational dissipation in thermally-activated polariton chemistry
在振动强耦合（VSC）中，分子振动与光学腔的模式强烈相互作用，形成称为振动极化激元的混合光物质态。实验表明，VSC可以对热活化化学反应的动力学进行修正。过渡态理论假设内部热化比反应性转变快，无法解释观察到的发现。在这里，我们进行动力学模拟，以了解耗散过程，即VSC引入化学系统的过程，如何影响内部热化和反应性转变在类似时间尺度上发生的反应。使用Marcus-Levich-Jortner类型的电子转移作为模型反应，我们表明，这种耗散可以通过加速内部热化来改变反应性，从而抑制腔外反应中发生的非平衡效应。这种现象主要归因于腔衰减（即，光子泄漏），但极化激元和暗态之间的弛豫起着辅助作用。当非平衡效应已经被抑制在裸露的反应（反应物种基本上是在整个反应的内部热平衡），我们发现，反应性并没有显着变化下VSC。我们的结果和实验观察之间的连接。
2021-05-02 quant-ph
Magnetic-field-induced cavity protection for intersubband polaritons
分析了强垂直磁场对与光腔强耦合的无序掺杂量子阱中子带间跃迁的影响。磁场使量子阱的界面粗糙度使子带间光跃迁的线形从洛伦兹型变为高斯型。在这种情况下，一种新形式的磁场诱导腔保护集，这大大减少了极化激元线宽的腔贡献。最后强调了我们的结果对非线性极化激元动力学的基础研究和极化激元激光器的技术应用的影响。
2023-03-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonlinear level attraction of cavity axion polariton in antiferromagnetic topological insulator
腔光子与凝聚态物质中各种激发态之间的强耦合增强了光与物质相互作用的场，并产生了几个激发子场，例如腔光学力学和腔磁振子极化子。出现在拓扑绝缘体中的轴子准粒子，被预测与光强烈耦合并产生所谓的轴子极化激元。本文证明了反铁磁拓扑绝缘体的腔体轴子极化激元中存在无隙能级吸引，它源于轴子与腔体奇阶共振之间的非线性相互作用.这种新的能级吸引与传统的线性耦合或耗散介导作用机制的能级吸引有本质的不同，也不同于普通极化激元中强耦合引起的能级排斥。我们的结果揭示了一种新的能级吸引机制，为利用腔技术研究轴子极化激元开辟了新的途径。它们在量子信息和暗物质研究中具有潜在的应用价值。
2021-10-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
A Cavity-Enhanced Spectroscopist's Lens on Molecular Polaritons
本文以经典光学为基础，从腔增强光谱学家视角解析分子极化激元的形成、光谱与行为，关联腔增强光谱学并以物理化学家熟悉的方式重述开放问题，助力明确极化激元现象的量子与经典本质。
2025-08-28 physics.chem-ph quant-ph
Observation of Cavity Rydberg Polaritons
我们证明了杂交的光腔光子与原子里德伯激发使用电磁诱导透明（EIT）。由此产生的暗态里德伯极化激元表现出压缩的频谱和增强的寿命，表明强的轻物质混合。研究了腔里德伯极化激元的相干特性，确定了光学腔的广义EIT线宽。强集体耦合抑制极化激元损失由于非均匀加宽，我们证明了通过使用不同的里德堡能级的极化率范围。我们的研究结果指出了使用腔里德伯极化激元作为创建光子量子材料的平台的方向。
2015-11-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Effects of polariton squeezing on the emission of an atom embedded in a microcavity
我们感兴趣的是单模腔中原子与半导体或绝缘体的极化激元相互作用的辐射特性。由于腔内的极化激元具有内禀压缩，我们讨论了压缩的极化激元基态如何改变原子的发射，以及如何获得腔外极化激元压缩的间接证据。
2018-07-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Trion-polaritons : How strong coupling to a cavity changes the orbital and spin properties of trions
与微腔强耦合的二维电子系统的基元光激发是三振子极化激元。使用变分方法，我们证明了库仑相互作用和轻物质耦合之间的竞争起着至关重要的作用，在确定最低能量的轨道和自旋性质的trion极化激元。当光-物质相互作用超过裸三重态束缚时，由于腔介导的自旋轨道效应，单重态和三重态三重态混合，这反过来又导致外层电子玻尔半径的强烈增加。在这种强腔耦合制度，三振子极化激元由一个激子极化激元包围一个弱束缚电子，是让人想起一个相干的里德伯激发。
2016-03-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Topologically protected subradiant cavity polaritons through linewidth narrowing enabled by dissipationless edge states
本文提出利用一维原子阵列的拓扑带隙和无耗散边缘态，在回音壁模式谐振器中实现线宽极窄、寿命显著延长的亚辐射腔极化激元，为拓扑工程量子态提供新途径。
2023-08-08 physics.optics quant-ph
Coherent polariton dynamics in coupled highly-dissipative cavity quantum electrodynamics
光与物质在单光子和电子量子比特水平上的相干相互作用为非经典信息处理提供了巨大的潜力。针对提高腔的品质因数的努力，在这里，我们证明了强非谐性的极化子修饰状态通过暗态共振在一个高耗散腔。结果表明，当光子场耦合到辅助高$Q$腔中时，即使玻色子衰变与相互作用的速率比超过$10^{2}$，腔中单个量子发射体也会发生真空拉比振荡.此外，在这种高耗散的腔量子电动力学系统中，可以观察到光子阻塞现象。该研究为克服退相干和提高极化激元量子比特的相干操作提供了一个很有前途的平台。
2014-05-14 physics.optics quant-ph
Two-dimensional Infrared Spectroscopy of vibrational polaritons of molecules in an optical cavity
分子振动与红外腔模的强耦合通过产生修饰的极化激元态来影响它们的性质。我们展示了如何通过改变腔耦合强度来控制单振动和双振动极化激元流形，并通过时域双量子相干性（DQC）来探测。对$N-methylacetamide$（NMA）的酰胺-I（$CO$）和酰胺-II（$CN$）键振动进行了应用。
2016-05-07 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Driven-dissipative Quantum Dynamics in Cavity Magnon-Polariton System
基于相干态表象下的量子主方程，研究了腔磁振子-极化激元系统中任意阶量子关联的动力学行为。平均腔光子数的类拉比振荡和能级排斥现象与已有的实验观测结果非常吻合。腔光子和磁振子的二阶量子相干性进一步揭示了这两种情况下相干分量和非相干分量的竞争性质，这种相干性可以通过驱动微波和热浴系统地调谐。我们的结果表明，丰富的高阶量子动力学诱导的磁光物质相互作用，并作为一个不可缺少的一步，探索非经典状态的腔光子和磁振子在量子腔磁振子。
2021-10-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Multi-stability and condensation of exciton-polaritons below threshold
激子-极化激元可以通过泵浦和衰减的非平衡过程凝聚成宏观量子态。在最近的实验中，极化激元凝聚被用来观察，在短时间内，非线性约瑟夫森现象耦合两个凝聚。然而，目前还不清楚这些现象是如何影响的泵浦和衰减在很长一段时间内，以及如何耦合改变极化激元凝聚。在这里，我们考虑一个极化激元约瑟夫森结的一侧泵浦，并研究其动力学的平均场论。发现约瑟夫森电流引起定态的多重稳定性，这些定态对初始条件和非相干噪声很敏感。这些状态可以归因于系统的自陷效应或宇称时间（PT）对称性。这些结果可以用来解释发射光谱和最近实验中观察到的$π$ -相位锁定。我们进一步预测，如果PT对称性被破缺，多重稳定性将退化为自陷态。此外，极化激元甚至可以在阈值以下凝聚，表现出滞后。
2015-01-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Mode structure and polaritonic contributions to the Casimir effect in a magneto-dielectric cavity
我们提出了一个完整的分析模式的频谱在由两个平行的板，其中之一是磁介质，例如超材料，而另一个是金属形成的腔，并获得色散关系的封闭形式。腔壁的光学特性描述的有效介电常数和磁导率的现实模型。表面极化激元，即电磁模式，至少有部分的倏逝字符，被证明是占主导地位的卡西米尔相互作用在小的分离。我们详细分析了s-极化极化激元，这是一个磁介电配置的特性，并讨论了它们在排斥卡西米尔力的作用。
2013-08-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cavity magnon polariton based precision magnetometry
光子-磁振子混合系统可以通过将磁性材料的电子自旋共振耦合到微波腔模式来实现。与系统动力学相关的准粒子是腔磁振子极化激元，它是由强耦合磁振子和光子的混合产生的。我们说明了这些粒子可以被用来探测样品的磁化强度与显着的灵敏度，设计合适的自旋磁力计，最终可用于直接评估振荡磁场。具体而言，腔磁振子极化激元将磁激发转换为电磁激发的能力允许将最先进的电子学所达到的量子限制灵敏度转换为磁性。在这里，我们采用微波腔和亚铁磁球组成的混合系统，实验实现两种类型的新型自旋磁力计。
2020-09-30 physics.ins-det quant-ph
Observation of the exceptional point in cavity magnon-polaritons
磁振子极化激元是由磁振子和光子之间的强耦合产生的混合轻物质准粒子。它们已成为实现量子换能器和存储器的潜在候选者。由于光子和磁振子的阻尼，极化激元的寿命有限。然而，稳定的磁振子极化激元态可以通过泵浦和损耗之间的动态平衡来达到，因此本征非平衡系统可以用非厄米哈密顿量来描述。在这里，我们设计了一个可调谐腔量子电动力学系统与一个小的铁磁球在微波腔和工程的光子和磁振子的耗散，以创建腔磁振子极化激元具有非厄米谱简并。通过调节磁振子-光子耦合强度，我们观察到了极化激子相干完全吸收，并证明了在例外点处的相变。我们的实验为研究腔磁振子极化激元的非厄米物理提供了一个新的宏观量子平台。
2017-11-11 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Two-Qubit Geometric Phase Gate for Quantum Dot Spins using Cavity Polariton Resonance
我们描述了一种实现两量子位几何相位门的设计，通过该设计，限制在相邻量子点中的一对电子发生纠缠。纠缠是光激发激子-极化激元与局域自旋之间库仑交换相互作用的结果。这种光学耦合类似于电子-电子Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida（RKKY）相互作用，提供了具有中等腔品质因数Q的高速、高保真度双量子比特门操作。通过优化光脉冲参数（脉冲宽度和能量），可以减小由于极化激元寿命有限而引起的误差。所提出的设计，使用静电量子点，最大限度地纠缠，并确保可扩展性。
2012-03-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electrically injected cavity polaritons
我们已经实现了一种半导体量子结构，产生电致发光，同时在光-物质强耦合制度。基于GaAs/AlGaAs材料体系，在平面微腔中嵌入量子级联结构，构成中红外线发射器件。在零偏置，该结构的特点是使用反射率测量显示，高达室温，宽极化激元之间的子带间跃迁和谐振腔光子模式的交叉。在电注入下，发射光的光谱特征急剧变化，因为电子被共振注入到极化激元分支的减少部分中。我们的实验表明，电子可以选择性地注入到极化激元状态，直到室温。
2007-09-25 cond-mat.other quant-ph
Stimulated scattering and lasing of intersubband cavity polaritons
本文提出了一个描述二维电子气中子带间极化激元受激散射的微观理论。特别地，我们考虑了由光学声子的自发发射引起的极化激元散射。我们的理论证明了这种复合激发散射的最终状态刺激的可能性，占在高激发密度发生的完美玻色性的偏差。通过使用GaAs半导体系统的现实参数，我们预测如何实现量子简并制度，导致超低阈值激光没有粒子数反转。
2008-06-10 cond-mat.other quant-ph
Cavity polariton in a quasi-lattice of qubits and its selective radiation
在电路量子电动力学系统中，N个量子比特的链非均匀耦合到腔场形成介观准晶格，其特征在于其相对于正常晶格的变形程度。这种变形是相对间距的函数，即量子位间距与腔波长的比率。准晶格中出现极化子模，作为腔光子激发晶格的修饰模。我们表明，极化激元模式的跃迁概率增加或减少相比，一个单一的量子比特的变形，给出一个选择性的自发辐射光谱。此外，与具有大N极限和接近零的相对间距的微观晶格不同，准晶格中的极化激元在相对间距上具有不均匀的衰减速率。我们发现，这种不均匀性与超辐射模型预期的合作发射效应相吻合，其中晶格量子位中的替代激发导致最大衰减。
2014-04-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Extracting Kinetic Information from Short-Time Trajectories: Relaxation and Disorder of Lossy Cavity Polaritons
本研究基于转移张量方法（TTM）提出数值方案，可从少量短时轨迹提取有损腔极化激元的动力学信息，并推广至无序系统，为研究腔损耗、无序与协同性的相互作用提供高效工具。
2024-03-09 physics.atom-ph quant-ph
Entangled biphoton enhanced double quantum coherence signal as a probe for cavity polariton correlations in presence of phonon induced dephasing
我们从理论上提出了一种双光子纠缠增强多维光谱技术作为超快机制中耗散极化激元动力学的探针。它适用于腔局限的单体光合复合物，代表一个典型的多站点激子量子聚集体。所提出的技术被证明是特别敏感的两个和一个激发子空间之间的流形间极化激元相干性。它被证明是能够监测腔介导的激子相关性的动力学作用，并在声子诱导耗散的存在下的退相。纠缠双光子源的非经典性增强了信号的超快和宽带相关特性，表明了负责长距离腔辅助激子迁移的底层状态相关性。
2022-06-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Towards All Optical, Universal Quantum Computation using Trapped Electron Spins and Cavity Polariton Resonance
我们提出了一个全光量子计算方案，利用捕获的电子自旋量子比特与光激发的微腔激子-极化激元的库仑交换相互作用。本文描述了一种单量子比特旋转，它与PRB 85，241403（R）（2012）中提出的双量子比特受控z门一起形成了一组通用逻辑门。通过优化泵浦脉冲参数，减小了由于腔寿命有限和旋转轴方向不正确而引起的误差。通过投影零差相位测量和初始化，我们的方案是一个有希望的候选者，物理实现的通用量子计算机。
2012-08-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum theory of electron tunneling into intersubband cavity polariton states
利用非微扰量子理论，研究了二维电子气的准电子激发态如何通过与微腔真空场的强耦合而得到修正。我们表明，电子修饰态起源于裸电子态和子带间腔极化激元激发连续谱之间的类法诺耦合。特别地，我们计算了光-物质相互作用修改的电子光谱函数及其对子带间腔极化激元的电子注入的影响。域的有效性，目前的理论结果进行了批判性的讨论。我们发现，从窄带注入器的共振电子隧穿可以选择性地激发超辐射态，并产生有效的子带间极化激元电致发光。
2009-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Scattering theory of frequency-entangled biphoton states facilitated by cavity polaritons
Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；University of Toronto（多伦多大学）；University of Houston（休斯顿大学）；Wake Forest University（维克森林大学）
本文提出一种散射理论，研究频率纠缠光子对与腔极子和双极子态的相互作用，分析其对联合光谱幅度的影响，并强调腔体过滤效应。
2026-01-29 physics.optics quant-ph
Polariton Enhanced Free Charge Carrier Generation in Donor-Acceptor Cavity Systems by a Second-Hybridization Mechanism
由于光-物质杂化态极化激元的离域性和可控能级特性，腔量子电动力学已被研究为一种潜在的方法来修改施主-受主异质结中自由载流子的产生。然而，在许多实验系统中，腔耦合降低了电荷分离。本文从理论上研究了相干耗散施主-受主腔系统的量子动力学，探讨了其动力学机制，并进一步揭示了极化激元增强自由载流子产生的条件。我们使用基于单脉冲泵浦的开放量子系统方法发现，极化激元具有连接激子态和电荷分离态的潜力，进一步增强了数百飞秒的超快时间尺度上的自由电荷产生。其机制是极化激元具有适当的能级，使激子克服电子-空穴吸引引起的高库仑势垒。此外，我们提出，具有相似能量的极化激元态和暗态之间的二次杂化使得能够形成具有光学活性的混合电荷分离态。这两种机制导致在短时间尺度上自由载流子生成的最大50%增强。然而，我们的模拟表明，在皮秒的较长时间尺度上，内部转换和腔损耗占主导地位，抑制自由载流子的产生，再现了实验结果。因此，我们的工作表明，极化激元可以影响电荷分离机制，并促进自由载流子产生效率，但主要是在光激发后的短时间尺度。
2022-10-03 physics.chem-ph quant-ph
Resonantly Tunable Majorana Polariton in a Microwave Cavity
本文研究了微波谐振腔中一维Kitaev链的频谱。在非共振区，腔的频率偏移可以用来识别耦合系统的拓扑相变。在谐振状态下，系统的拓扑结构可以通过微波腔的占用来控制，而且，对于大量的光子（经典极限），物理学变得类似于磁驱动系统（Floquet绝缘体）。我们还数值分析了有限链，并显示存在的退化子空间的存在下，可以解释为一个\textit{Majorana polariton}的腔。
2012-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Mott-insulating and glassy phases of polaritons in 1D arrays of coupled cavities
用解析和数值方法分析了一维耦合腔中极化激元的相图。我们定位的相边界，讨论的行为的极化激元压缩性和可见度条纹的临界点，并找到一个非平凡的缩放的相边界作为一个函数的原子数内的每个腔。我们还预测了极化激元玻璃相的出现时，原子的数量波动从腔到腔。
2007-10-29 cond-mat.other quant-ph
Two-component Bose-Hubbard model in an array of cavity polaritons
提出了一种利用光腔阵列中的极化激元实现扩展的二分量玻色-哈伯德模型的方案。除了密度相关的相互作用，该模型还包含极化激元的两个组件之间的非线性耦合项。利用平均场计算，我们得到的相图，显示这些条款如何影响之间的过渡莫特绝缘体和超流相。此外，我们采用微扰方法和精确对角化方法来获得更多的见解的相图。
2015-05-08 cond-mat.str-el quant-ph
Tunneling-assisted optical information storage with lattice polariton solitons in cavity-QED arrays
考虑两个能级介质中的弱耦合纳米腔阵列，我们揭示了各种动力学制度，如扩散，自陷，孤立子，呼吸子的波包中存在的光子隧穿过程中的下一个最近的腔。我们的注意力集中在低支（LB）亮极化激元孤子的形成，由于两体极化激元-极化激元散射过程。当失谐频率被精确控制时，低支晶格极化激元局域态，即，即在类光子状态和类物质状态之间演化的孤子和呼吸子，被示出作为用于光学信息的空间分布存储和检索的载体。
2013-12-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Generalized Bloch's Theorem for Cavity Exciton Polaron-Polaritons
Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
研究极子极化子在强耦合下的色散关系和光学响应，通过广义Bloch定理揭示晶格动量守恒下的新物理机制。
2026-04-24 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Terahertz lasing from intersubband polariton-polariton scattering in asymmetric quantum wells
在中心对称系统中，不同腔极化激元分支之间或相同激发数的修饰原子态之间的电偶极跃迁是严格禁止的。对于半导体微腔中的掺杂量子阱，导带中的子带间跃迁与腔模之间的强耦合产生了两个子带间腔极化激元分支，其简正模能量分裂是可调谐的，并且可以在太赫兹区域。在这里，我们表明，通过使用非对称量子阱，它是可能的，允许偶极跃迁之间的不同极化激元分支，导致太赫兹光子的发射。我们提出了这样一个系统的量子场论，并预测，高效率，宽调谐太赫兹激光可以获得。
2013-06-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cavity Induced Collective Behavior in the Polaritonic Ground State
该研究探讨腔量子电动力学中多粒子与腔场集体耦合导致的极化基态集体行为，发现局域化增强及光子聚束，并指出抗磁项对稳定性关键，且可实现极化子布居相干转移。
2022-12-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Photovoltaic Probe of Cavity Polaritons in a Quantum Cascade Structure
量子级联结构中的子带间激发与平面微腔的光子模之间的强耦合已被角分辨光伏测量所探测到。一个典型的反交叉行为，与真空场拉比分裂为16 meV，在78 K，已被测量，在163 meV的子带间跃迁。这些结果表明，光子和子带间激发之间的强耦合机制可以在量子级联光电器件中实现。他们还展示了进行角分辨中红外光电探测和开发基于子带间腔极化激元的有源器件的可能性。
2007-03-07 cond-mat.other quant-ph
Mean-field dynamics of a Bose Josephson junction in an optical cavity
研究了色散耦合到高精细度光腔单模的玻色约瑟夫森结的平均场动力学。导出了玻色约瑟夫森结的有效经典哈密顿量，并从相图的角度研究了其动力学性质。结果表明，强凝聚场耦合确实改变了玻色约瑟夫森结的动力学性质。讨论了相干操纵和用\textsl{in situ}观测玻色约瑟夫森结动力学的可能性。
2008-04-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Enhanced Cavity Optomechanics with Quantum-well Exciton Polaritons
嵌入量子阱的半导体微谐振器可以同时容纳紧密受限且相互作用的激子，光学和机械模式。我们从理论上研究了系统在强激子-光子耦合制度下工作的情况，而光学和激子共振通过与机械模式的相互作用进行参数调制。由于大激子-声子耦合在半导体中发挥作用，我们预测的增强极化激子-声子相互作用的两个数量级相对于光机械耦合：一个接近统一的单极化激子量子合作是在当前的半导体谐振器平台的范围内。我们进一步分析了极化激元非线性如何影响动力学反作用，修改冷却或放大机械运动的能力。
2022-09-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
When polarons meet polaritons: Exciton-vibration interactions in organic molecules strongly coupled to confined light fields
本文提出了一种描述有机分子与腔模强相互作用的微观半解析理论。激子振动耦合内的分子和激子腔相互作用被视为平等的基础上，采用温度相关的变分方法。强激子-振动耦合和强激子-腔耦合之间的相互作用产生混合基态，我们称之为下极化子极化激元。得到了基态波函数、下极化子极化激元的零温准粒子重量、光致发光谱线强度和平均振动量子数的显式表达式。这些量对激子-腔耦合强度的依赖关系表明，强腔耦合导致腔模的振动修整增强，同时暗激子的振动解耦，这又导致较低的极化子极化激元类似于强耦合制度中的单模修整裸较低的极化激元。简要讨论了热效应对几个观测量的影响。
2016-11-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Bistability of Cavity Magnon Polaritons
本文首次在钇铁石榴石（YIG）小球中观察到磁振子-极化激元强相互作用的腔磁振子系统中的磁振子-极化激元双稳态。这种振荡行为表现为腔磁振子极化激元（CMP）的频率突变，并与大、小极化激元数态之间的跃迁有关。在我们的实验中，我们分别将YIG球的[100]和[110]晶轴平行于静态磁场排列，并发现非常不同的取向行为（例如，顺时针和逆时针磁滞回线）。对实验结果进行了很好的拟合，并解释了由于克尔非线性的正负系数。此外，当磁场被调谐远离反交叉点的CMP，我们观察到同时双稳态的磁振子和腔光子通过施加驱动场的下分支。
2018-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Quantum Effects in Chemical Reactions under Polaritonic Vibrational Strong Coupling
光腔中的电磁场可以通过振动强耦合（VSC）显著地改变甚至控制化学反应。由于典型的振动频率和腔频率比热能高得多，因此必须采用腔催化绝热化学反应的量子描述。利用量子过渡态理论，我们研究了绝热反应的相干性质，导出了腔诱导的本征频率、零点能和量子隧穿的变化。由此产生的量子TST计算使我们能够解释和预测共振效应（即，通过调谐腔频率的最大动力学修改），集体效应（即，与分子密度的线性比例），和选择性（即，腔诱导的分支比控制）。极化激元简正模的微扰分析进一步支持了TST计算，这不仅为腔催化化学反应提供了物理见解，而且为处理其他VSC现象提供了一种通用方法。
2021-09-28 physics.chem-ph quant-ph
Non-reciprocal Cavity Polariton with Atoms Strongly Coupled to Optical Cavity
本文实验展示了多原子与法布里-珀罗腔强耦合的手性腔QED系统，通过极化原子内态打破时间反演对称性，在线性区实现单光子级超过30 dB的光学隔离，并验证了零磁场工作和隔离方向可重构性，非线性区还观察到非互易非经典统计。
2023-04-19 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Multimode-polariton superradiance via Floquet engineering
我们考虑一个近平面腔中的超冷玻色子原子系综，由远失谐激光驱动，其相位在与横腔模间距相当的频率下调制。我们表明，一个强大的，色散的原子-光子耦合可以达到许多横腔模式一次。由此产生的Floquet极化激元涉及一组腔模式与原子云的密度激发的叠加。这些模式之间的相互作用导致不同的避免极化激元之间的交叉。增加激光驱动强度，一个低洼的多模Floquet极化激元软化，并最终成为undamped，相应的过渡到一个超辐射，自组织阶段。我们证明了稳定的定态的参数范围很广。
2022-01-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum Electrodynamics of graphene Landau levels in a deep-subwavelength hyperbolic phonon polariton cavity
JEIP, UAR 3573 CNRS, Collège de France, PSL Research University（法国高等科学研究所、巴黎文理研究大学）；ICFO - Institut de Ciències Fotòniques, The Barcelona Institute of Science and Technology（巴塞罗那光子科学研究院、巴塞罗那科学技术研究院）；Dipartimento di Fisica dell’Università di Pisa（比萨大学物理系）；ICREA-Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats（加泰罗尼亚高级研究学院）
研究石墨烯Landau能级在深亚波长双曲声子极化子腔中的量子电动力学，探讨极化子的产生及共振量子真空效应与静电相互作用的区分，分析磁极化子与腔体电磁模式的混合效应。
2026-04-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spoof polariton enhanced modal density of states in planar nanostructured metallic cavities
纳米结构金属表面上的欺骗表面模式已知具有依赖于周期性图案的几何特征的可定制的色散。在这里，我们研究欺骗等离子体激元色散的隔离光栅和光栅平面镜腔配置。利用散射矩阵方法得到了腔中的欺骗极化激元色散，并引入了相关的微分模态密度，得到了模式色散并对腔极化激元模式进行了分类。光栅镜腔几何形状是平面接地平面上方的周期性纳米结构金属的示例。这里讨论的属性是相关的应用范围从薄的电磁完美吸收近场辐射传热。
2014-05-16 physics.optics quant-ph
