Quantum battery based on dipole-dipole interaction and external driving field
提出基于扩展Dicke模型(含偶极-偶极相互作用和外部驱动场)的量子电池,发现其充电更稳定快速,且最大充电功率满足超线性标度关系,量子优势可达α=1.6。
2023-05-05 quant-ph
Steady-state spin order and superradiance beyond the Dicke limit
Department of Physics, Columbia University(哥伦比亚大学物理系)
研究非相干驱动原子系综在超越Dicke极限下的稳态自旋序,发现环腔和波导系统均支持N^2标度的超辐射,但序呈现两种不同形式:环腔中自发破缺镜面对称性产生手性序,波导中手性序共存形成相分离稳态。
2026-06-18 quant-ph
Proposed realization of the Dicke-model quantum phase transition in an optical cavity QED system
Dicke模型由一个二态原子系综与一个量子化电磁场相互作用组成,在偶极耦合强度的临界值处出现零温相变.我们提出了一个基于多级原子和腔介导拉曼跃迁的方案,以实现一个有效的Dicke系统在相变制度。从腔的输出光携带的关键行为的签名,这是分析的热力学极限的原子的数量是非常大的。
2006-07-18 quant-ph
Stability of polarizable materials against superradiant phase transition
本文研究了用最小耦合哈密顿量描述的具有纵向偶极-偶极相互作用的可极化材料超辐射相变的可能性。在均匀无限情形下,我们试图将哈密顿量约化为Dicke哈密顿量,并在空间非均匀情形下,利用格林函数的形式讨论了正常基态的稳定性。如果横向场和纵向场解耦,则纵向偶极-偶极相互作用的存在不会使超辐射相变成为可能。虽然在电偶极规范中,在单个原子偶极之间没有重叠的情况下,完全的偶极-偶极相互作用可以被消除,但是我们不能将哈密顿量约化为迪克哈密顿量,因为只有当所有的横向场和纵向场都保持不变时,消除才是合理的。在空间非均匀系统中,即使横场和纵场混合,如果系统在均匀情况下不发生超辐射相变,正常基态仍然是稳定的。
2014-12-17 quant-ph
Quantum optimal control of the Dicke manifold in dipolar Rydberg atom arrays
University of New Mexico(新墨西哥大学);University of Strathclyde(斯特拉斯克莱德大学)
针对里德伯原子阵列中Dicke流形的控制泄漏问题,提出不可约蒸馏(IRD)方法结合梯度上升脉冲工程(GrAPE),在仅线性缩放希尔伯特维度的截断空间中实现高保真度量子态制备。
2026-06-11 quant-ph
Gauge invariance of the Dicke and Hopfield models
描述N个二能级原子和量子化电磁场之间偶极耦合的迪克模型,在存在超强光-物质耦合的情况下似乎违反了规范不变性,这种情况现在在许多物理系统中可以通过实验获得。具体来说,它已被证明,而两个级别的近似可以很好地工作在偶极规范,库仑规范无法提供正确的光谱在超强耦合制度。在这里,我们表明,考虑到非局域性的原子势诱导的两个能级近似,规范不变性是完全恢复的任意相互作用强度,即使在N的极限走向无穷大。最后,我们表示的Hopfield模型,一般描述的基础上量化的线性电介质,在一个明显的规范不变的形式,并表明,迪克模型在稀制度可以被视为一个特殊的情况下,更一般的Hopfield模型。
2020-02-11 quant-ph
Path integral approach to the full Dicke model
全Dicke模型描述了$N$全同二能级原子与单模量子化玻色子场耦合的系统。该模型考虑了原子和玻色子场之间的旋转和反转耦合项,耦合常数分别为$g_1$和$g_2$。利用路径积分方法和泛函方法研究了该模型的有限温度性质。在热力学极限$N\rightarrow\infty$下,在某些临界温度和耦合常数下,体系表现出从正常相到超辐射相的相变。我们区分了三种特殊情况,第一种对应于旋转波近似的情况,即$g_1\neq 0$和$g_2=0$,第二种对应于$g_1=0$和$g_2\neq 0$,在这两种情况下模型具有连续对称性。最后一种情况对应于$g_1\neq 0$和$g_2\neq 0$的情况,即模型具有离散对称性。在每种情况下,相变都与其各自对称性的自发破缺有关。对于这三个特定的情况下,我们发现的配分函数在热力学极限的渐近行为,和系统在正常和superradiat阶段的集体光谱。对于旋转波近似的情况下,以及$g_1=0$和$g_2\neq 0$的情况下,在超辐射阶段,集体光谱具有零能量值,对应于Goldstone模式与连续对称性破缺的模型。我们的分析和结果在零温极限$β\rightarrow\infty$下是有效的,在零温极限下,模型表现出量子相变。
2010-11-12 quant-ph
Approximated integrability of the Dicke model
在基态以上的一个很宽的区域内,并为广泛的外部参数的值的范围内,一个非常近似的Dicke模型的运动的第二积分。这第二个积分,从玻恩奥本海默近似,分类的整个正规部分的频谱的频带标记其相应的本征值。从这种近似得到的结果进行了比较,在超辐射相的有限系统的精确数值对角化,获得了显着的协议。我们的方法在参数空间,其中包括共振的情况下,有效性的区域被揭开。有效性的能量范围从基态到一定的上能量,其中混沌集,并远远超出了最小能量配置周围的简谐近似的适用范围。能量有效性上限随着耦合常数和能级分裂与场频率之比的增大而增大。这些结果表明,Dicke模型的行为像一个两自由度的可积模型的能量和值的外部参数的范围很宽。
2016-11-08 quant-ph
Breakdown of gauge invariance in ultrastrong-coupling cavity QED
我们回顾了拉比和迪克型模型的推导过程,这两种模型通常用于研究腔和电路QED中的量子光-物质相互作用。我们证明了两级近似的有效性,这是在这个推导中的一个重要步骤,明确地依赖于规范的选择,一旦系统进入超强耦合制度。特别是,在电偶极规范中,只要拉比频率比所有更高能级的能量小得多,两能级近似就可以实现,但在库仑规范中,即使是具有极端非谐谱的系统,两能级近似也会急剧失效。我们广泛地调查这一现象,无论是在单偶极子(拉比)和多偶极子(迪克)的情况下,并考虑双井和方井势限制的偶极子的具体例子,和电路QED系统与通量量子比特耦合到LC谐振器。
2018-11-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Universality of Dicke superradiance in arrays of quantum emitters
迪克超辐射是通过相关耗散出现宏观量子相干性的一个例子。从一个初始的非相干态开始,一组激发的原子在衰变时相互作用,产生一个宏观的偶极矩,并发出一个短而强的光脉冲。虽然在腔中得到了很好的理解,但由于复杂性随原子数的指数增长,超辐射在扩展系统中仍然是一个悬而未决的问题。在这里,我们表明,迪克超辐射是一个普遍的现象,在有序阵列。我们提出了一个理论框架-这规避了问题的指数复杂性-这使我们能够预测临界距离超过迪克超辐射消失。这个临界距离高度依赖于维数和原子数。我们的预测可以在中性原子,分子和固态发射器阵列的最先进的实验中进行测试,并为理解多体衰变在量子模拟,计量学和激光中的作用铺平道路。
2022-05-25 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Entangled States and Super-radiant Phase Transition
Dicke自旋玻色子模型由单个玻色子模和$N$全同二能级原子系综组成。假设在温度$β^{-1}$的热平衡与水库,我们考虑的情况下,玻色子模式和原子之间的耦合产生共振和非共振过程。研究了该模型的热力学性质。接下来我们介绍原子间的偶极-偶极相互作用。研究了原子间偶极-偶极相互作用产生纠缠态的情况下,从荧光到超辐射的相变以及量子相变.我们证明了偶极-偶极相互作用的引入不会改变临界行为。
2009-09-09 quant-ph
On-chip Dicke-type magnon polaritons in the ultrastrong coupling regime via spatially separated nanomagnets
Kyoto University(京都大学);Center for Spintronics Research Network, Institute for Chemical Research, Kyoto University(京都大学化学研究所在旋电子学研究网络中心);Walther-Meißner-Institut, Bayerische Akademie der Wissenschaften(巴伐利亚科学院瓦尔特-迈斯纳研究所);Technical University of Munich, TUM School of Natural Sciences, Physics Department(慕尼黑工业大学自然科学学院物理系);Osaka Metropolitan University(大阪公立大学);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心)
本文通过超磁偶极相互作用实现芯片上Dicke型系统,产生磁极化子并抑制自激发项,验证了Bloch-Siegert位移,为探索量子集体耦合物理和集成量子设备开辟了新途径。
2026-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Generation of entanglement in a system of two dipole-interacting atoms by means of laser pulses
研究了利用激光场在两个具有偶极相互作用的全同二能级原子间产生纠缠的有效性。这种纠缠是通过用一个精心设计的激光脉冲驱动系统来实现的,该激光脉冲将系统的布居转移到一个最大纠缠的Dicke态,其方式类似于二能级原子中由共振$π$脉冲引起的布居反转。结果表明,对于最佳选择的脉冲频率,功率和持续时间,产生的最大纠缠态的保真度接近单位原子之间的距离为零。
1999-11-06 quant-ph
Effect of the Atomic Dipole-Dipole Interaction on the Phase Diagrams of 2-Level Matter-Field Systems
Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学核科学研究所);Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学理学院)
研究有限粒子数下,包含原子偶极-偶极相互作用的双能级Dicke模型量子相图,探讨量子相变在原子人口和光子数波动中的表现,以及弱物质-场相互作用下激发态零光子人口条件概率分布中的信息承载。
2026-09-09 quant-ph
Functional Methods in the Generalized Dicke Model
Dicke模型描述了N个相同的二能级原子(量子比特)耦合到玻色子场的单模的系综。费米子Dicke模型应该通过将原子的赝自旋算符变换为费米子算符的线性组合来得到。在玻色场单模与储层之间引入不同的耦合常数,定义了广义费米子Dicke模型。在热力学极限下,费米子Dicke模型可以用泛函方法的路径积分方法进行分析。该体系在某一临界温度下,当存在冷凝物时,表现出从正常到超常的二级相变。我们评估了临界转变温度,并提出了集体玻色子激发的光谱。当耦合常数满足一定条件时,存在量子幻相临界行为。分析了两种特殊情况。首先,我们提出了集体玻色激发的频谱的情况下,使用的光波近似,恢复众所周知的结果。第二,只考虑虚拟进程的情况。在最后一种情况下,它是可能有一个超辐射相位时,只有虚拟过程中引入的相互作用哈密顿量。在临界耦合处也出现了量子相变,当临界耦合值较大时,系统进入Goldstone模式的超辐射相。
2007-06-12 quant-ph
Master equation for collective spontaneous emission with quantized atomic motion
我们导出了一个包含与原子运动量子化有关的所有效应的二能级原子系综内部动力学的马尔可夫主方程。我们的方程提供了一个统一的图片的后果反冲和不可分割的原子超出了兰姆-迪克制度的耗散和保守的动力学,并同样适用于可区分和不可区分的原子。我们给出了任何运动态的衰变率和偶极-偶极位移的一般表达式,并找到了许多相关态(高斯态、福克态和热态)的封闭形式公式。特别是,我们表明,偶极-偶极相互作用和合作的光子发射可以调制通过外部状态的运动。
2015-12-24 quant-ph
Breakdown of steady-state superradiance in extended driven atomic arrays
本文分析了扩展驱动原子阵列中偶极-偶极相互作用对稳态超辐射的影响,发现偏离Dicke全连接范式会导致辐射强度的二次标度破缺为线性标度,并揭示了亚辐射暗态导致的稳态时间尺度发散现象。
2024-04-26 quant-ph
Tunable Plasmonic Ultrastrong Coupling: Emulating Dicke Physics at Room Temperature
一个由N个二能级原子与光子场相互作用的系统可以描述为一个与光子场耦合的巨原子,其相互作用强度为~ N ^0.5。这种增强在量子光学中被称为Dicke协同性,最近已成为基于强光-物质耦合的量子信息技术中不可或缺的元素。在这里,我们扩展的耦合超出了标准的光物质相互作用的范例,模仿迪克合作在太赫兹元表面与N元原子。协同增强表现为物质-物质耦合的形式,通过在单个元原子中的局域表面等离子体共振和由于元原子的周期性阵列引起的表面晶格共振的杂交。通过改变阵列的晶格常数,我们观察到一个明确的反交叉行为,强耦合的签名。此外,通过在元原子中设计电容性分裂间隙,耦合率被协同地增强到N ^0.5倍的超强耦合区。这种室温技术可以作为一个方便的量子模拟器,模拟由单个玻色子场相干驱动的具有巨大偶极矩的量子比特的动力学。
2022-09-27 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Quantum Phase Transitions in Many-Dipole Light-Matter Systems
本研究通过分析三维立方晶格和腔内方形晶格层两种原子排列,澄清了多偶极子光-物质系统中正常态与光子凝聚态之间相变的争议,证明其与Dicke模型不同并产生重整化Hopfield模型,指出铁电相变仍可能发生且需非线性项描述异常相,并与实验吻合。
2024-05-17 quant-ph
Combining red- and blue-detuned optical potentials to form a Lamb-Dicke trap for a single neutral atom
提出并论证了一个在双色远场共振光偶极阱中对单个中性原子进行强径向约束的方案。BFORT是由一个蓝失谐拉盖尔-高斯$LG^1_ 0$光束和一个红失谐高斯光束组成。通过施加一束具有中等势深的蓝失谐拉盖尔-高斯$LG^1_ 0$光束,可以大大压缩囚禁在高斯FORT中的单个原子的径向尺寸。通过对高斯型FORT的势深进行调制,我们观察到了单原子在该BFORT中的共振和参量激发振荡运动,得到了与理论模型预测相符合的振荡频率。频率测量表明,有效俘获尺寸可以大大超过我们所用显微物镜的衍射极限。从理论上证明了当单个原子处于基态附近时,由于蓝失谐光的作用而产生的过量散射率可以被消除。因此,BFORT适合于作为Lamb-Dicke陷阱进一步冷却单个中性原子到运动基态,并在量子信息发展中得到应用。
2012-02-03 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Keldysh approach for non-equilibrium phase transitions in quantum optics: beyond the Dicke model in optical cavities
我们研究了耦合到马尔可夫耗散池中的原子系综与腔模相互作用的非平衡相变。在热力学极限和低频下,我们证明了光子模的分布函数是热的,有效温度由原子-光子相互作用强度决定。这种行为表征了相关超辐射跃迁的静态和动态临界指数。出于这些考虑,我们开发了一个通用的Keldysh路径积分的方法,使我们能够研究物理相关的非线性超出理想化的迪克模型。使用标准的图解技术,我们考虑到由于有限的原子数N的领先的顺序的修正。对于有限N,光子模式在有限温度下表现为阻尼的经典非线性振荡器。对于原子,我们提出了一个Dicke作用,可以解决任何N和正确地捕捉原子的去极化由于耗散退相。
2013-01-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Depolarization shift of the superradiant phase transition
我们研究了原子气体的Dicke型超辐射相变的可能性,扩展的模型考虑了原子之间的短程退极化相互作用,相互接近的原子尺寸尺度,这种相互作用出现在一个正则化的电偶极图片的原子的QED。通过使用平均场模型,我们发现临界密度确实存在,尽管原子-原子接触相互作用使其移动到比裸Dicke模型更高的值。我们认为,该系统,在临界密度,过渡到凝聚,而不是“超辐射”相。
2016-04-28 cond-mat.other quant-ph
Cavity quantum electrodynamics in the non-perturbative regime
我们研究了一个普通的腔QED系统,其中一组(人工)二能级偶极子耦合到一个单模LC谐振器的电场。这种设置是用来获得一个最小的量子力学模型的腔QED,它占两个偶极场和直接偶极偶极相互作用。该模型适用于任意耦合强度,并允许我们扩展到非微扰制度的QED,偶极场相互作用可以与一个有效的精细结构常数的顺序统一的通常的Dicke模型。在这个制度中,我们确定了三个不同的类正常,超辐射和亚辐射真空状态,并讨论其特性和它们之间的过渡。我们的研究结果调和了许多以前的,往往是相互矛盾的预测在这一领域,并建立一个共同的理论框架来描述在各种各样的腔QED平台的超强耦合现象。
2018-04-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cooperative excitation and many-body interactions in a cold Rydberg gas
里德堡激发的偶极阻断是这些高位量子态中原子间强相互作用的标志。偶极封锁的后果之一是抑制里德堡激发的计数统计的波动,其中一些证据已经在以前的实验中发现。在这里,我们提出的动力学和计数统计的超冷铷原子的里德堡激发的共振和非共振,表现出亚和超泊松计数统计,分别。我们比较了我们的结果与数值模拟使用一种新的理论模型的基础上迪克态的里德伯原子,包括偶极-偶极相互作用,发现实验和理论之间的良好协议。
2012-06-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dicke model of open-shell atoms with tensor polarizability
Graduate School of China Academy of Engineering Physics(中国工程物理研究院研究生院)
本文研究开壳层原子与腔模耦合的扩展Dicke模型,利用圆/线偏振泵浦产生不同塞曼态与猫类态,揭示张量耦合对模型现象的关键作用。
2026-10-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Universal evolution of non-classical correlations due to collective spontaneous emission
我们研究了在电磁场模式存在的情况下,耦合到共同马尔可夫环境中的两个全同原子之间量子关联的自发产生和衰减。为此目的,我们分析了量子关联的动力学的并发,跟踪量子不和谐和局域量子不确定性,集体迪克态。结果表明,在内禀退相干过程中,集体阻尼和偶极-偶极相互作用对增强非经典关联起着关键作用。量子关联可以在很长一段时间内保持,但两个原子之间的距离很小。
2019-04-03 quant-ph
Effect of atomic distribution on cooperative spontaneous emission
利用光矢量理论研究了不同原子分布的N个多能级原子的合作单光子自发发射。用数值计算的方法考虑了每个原子的位置,而不是原子间距离的平均近似或原子分布的连续近似(用积分代替原子的求和)。结果表明,原子分布的规律性对合作自发发射有很大的影响。对于较小的原子样品(与辐射波长相比),要获得较强的超辐射不仅需要均匀的激发(Dicke态),而且需要均匀的原子分布。对于大样本,原子分布均匀有利于Dicke态的亚辐射,而原子分布对定时Dicke态的影响很小,其时间演化近似服从指数衰减。此外,我们还研究了相应的发射光谱,并验证了定时Dicke态在大原子样品中的定向发射。
2013-12-26 physics.optics quant-ph
Superradiance of non-interacting atoms
完全激发的两能级原子之间的距离小于跃迁波长,它们在短时间内协同发光,这种现象被R。1954年的迪克。该爆发的特征在于最大强度与原子数的平方$N$成比例,并且与单原子自发衰变时间相比,时间宽度减少了$N$。这两种效应通常归因于在光发射过程中发生的原子的电偶极矩的同步。与这种解释相反,最近通过使用量子路径描述表明,峰值强度是由占据对称Dicke态的原子之间的量子关联引起的。在这里,我们从这个角度研究系综的时间演变,从小样本限制开始,即,当原子之间的距离远小于跃迁波长$λ$,并沿着对称Dicke态的阶梯向下传递时。此外,我们探讨了非相互作用的原子的情况下,相互间距远大于$λ$的时间演化。我们表明,在这种情况下,观察到一个类似的superradiant突发的辐射,如果原子的量子相关性产生的条件光子测量保留原子系综内或接近对称子空间。
2022-06-29 quant-ph
Path-integral Monte Carlo estimator for the dipole polarizability of quantum plasma
Faculty of Engineering and Natural Sciences, Tampere University(坦佩雷大学工程与自然科学学院)
本文提出了一种路径积分蒙特卡洛估计器,用于计算长波长极限下相互作用的库仑等离子体的偶极极化率,通过集体和单粒子偶极自相关函数验证了方法的准确性。
2026-03-18 cond-mat.mes-hall physics.plasm-ph quant-ph
Mirror symmetry breaking of superradiance in a dipolar BEC
本研究聚焦偶极BEC中原子偶极相互作用对超辐射的影响,通过Bogoliubov变换简化相互作用效应,发现各向异性Bogoliubov激发会打破超辐射衰减模式的镜像对称性,为理解多体系统中发射体直接相互作用的作用提供了新依据。
2024-09-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Roentgen term makes dipole approximation more divergent
对偶极相互作用项的伦琴修正导致了一个额外的发散,对于无限重的原子,这个发散可以消除。对于M <无穷大,在给定方向上的发射概率由发散积分表示。
1995-02-08 quant-ph
Ab initio Path Integral Monte Carlo Simulations of Quantum Dipole Systems in Traps: Superfluidity, Quantum Statistics, and Structural Properties
我们提出了广泛的\textit{ab initio}路径积分蒙特卡罗(PIMC)模拟二维量子偶极子系统的谐波约束,同时考虑到玻色和费米统计。这使我们能够研究非经典的转动惯量,这可能导致一个负的超流分数的情况下,费米子[物理。\textbf{112},235301(2014)]。此外,我们详细研究了这种系统的结构特征,并能够清楚地解决量子统计对密度分布和相应的壳层结构的影响。此外,我们提出了一个更先进的中心两粒子关联函数的结果[Phys. Rev. E \textbf{91},043104(2015)],它允许检测费米和玻色系统之间的差异,这些差异在其他可观测量(如密度)中没有表现出来。总体而言,我们发现,玻色子系统敏感的偶极-偶极耦合强度,即使很小的值,而这样的弱相互作用有效地掩盖了费米子的泡利不相容原理。此外,费米子的异常超流分数并没有被系统的结构性质所反映,即使惯性矩彼此发散,系统的结构性质也等于玻色子的情况。最后,我们已经证明了量子偶极系统的费米PIMC模拟是可行的,尽管臭名昭著的费米子符号的问题,这开辟了新的途径,在这一领域的未来研究。
2020-05-08 physics.comp-ph quant-ph
A superradiant clock laser on a magicwavelength optical lattice
在非相互作用冷原子的光钟跃迁中,理想的超辐射激光器将具有远低于兆赫线宽的极高的频率稳定度和精度。在任何具体的装置中,必须在有限的腔模体积内限制和泵浦足够多的原子。使用魔波长晶格使光偏移最小化,并且允许几乎均匀地耦合到腔模式。尽管如此,原子仍然受到偶极-偶极相互作用和集体自发衰变的影响,这损害了最终的频率稳定性。在高密度极限下,Dicke超辐射线宽的增加将使激光谱线展宽,最近邻耦合将引起激光频率的漂移和起伏。我们估计的幅度和缩放这些影响的直接数值模拟的几个原子系统不同的几何形状和密度。对于处于规则填充魔波位形的锶,原子间相互作用仅引起小的激光频移,集体自发发射对激光的展宽作用很弱。这些相互作用通常增强了激光对腔长波动的敏感性,但对于最佳选择的操作条件,可以导致原子偶极子的同步改善。
2014-02-19 quant-ph
Collectively enhanced ground-state cooling in subwavelength atomic arrays
本文提出利用亚波长原子阵列的窄亚辐射集体共振实现边带冷却,证明不同俘获频率下偶极相互作用可使原子系综达到更低温度乃至基态冷却。
2025-08-29 physics.atom-ph quant-ph
Quantum phase transitions in coupled two-level atoms in a single-mode cavity
利用扩展的玻色相干态研究了单模谐振腔中偶极耦合二能级原子(量子比特)。给出了数值精确解。对于有限体系,一级量子相变发生在强相互作用下。类似于原来的Dicke模型,该系统表现出从正常到超辐射相的二阶量子相变。对于不同的原子间相互作用,对几个观测量,如平均保真度磁化率、序参量和并发度进行了有限尺寸标度。得到的标度指数表明,原子间的相互作用不改变普适类。
2010-08-05 quant-ph
Light scattering by an oscillating dipole in a focused beam
研究了聚焦光束与位于焦斑处的单个经典振荡偶极子或二能级系统的相互作用。特别是,散射到入射功率的比率进行了研究的振荡器的散射截面和有效的焦点面积。德拜衍射积分应用于计算它和结果报告的定向偶极波。多极展开的入射光束,然后考虑和德拜衍射方法之间的等价性进行了讨论。最后,研究了与单个振子相互作用时电场的相位变化。
2009-01-29 quant-ph
Preparation of decoherence-free, subradiant states in a cavity
量子系统退相干的原因可以追溯到与环境的相互作用。正如迪克首先指出的那样,在一个由N个二能级原子组成的系统中,每个原子都单独地偶极耦合到环境中,存在集体的亚辐射态,它们与光子模没有偶极耦合,因此它们预计会衰减得更慢。这种性质也意味着,这些类型的状态,形成一个N-1维子空间的原子子系统,也退相干较慢。我们提出了一个计划,将创建这样的国家。首先,将两能级原子置于强失谐腔中,激发其中一个原子,称为控制原子。原子-腔场耦合系统的时间演化导致了原子的适当纠缠态。通过在明确定义的时刻施加后续激光脉冲,可以将原子状态驱动到子辐射中,即。例如,消相干自由子空间当光子的平均数达到一定值时,结果与腔的状态无关。条件分析表明,用现有的原子-腔相互作用实验技术,该方案是可行的。
2001-06-06 quant-ph
Simulation technique of quantum optical emission process from multiple two-level atoms based on classical numerical method
本文报道了一种分析二能级原子光辐射的数值方法。该方法可以统一考虑原子的光发射和吸收过程,也可以考虑原子与辐射场相互作用的相互作用。数值模型是基于一个阻尼振子描述的偶极电流,这是一个经典的原子跃迁模型,并与时域有限差分方法实现。利用该方法,我们成功地模拟了真空中的自发发射现象,其中原子与辐射场之间的相互作用起着重要的作用。我们还模拟了嵌入光子晶体(PhC)腔中的原子辐射。模拟结果成功地考虑了原子与腔场的相互作用,解释了激发态原子光发射率的增强。该方法考虑了辐射场对原子间相互作用的影响。我们模拟了多原子的光发射过程,并表明由于原子-原子相互作用(超辐射),发射率可以增强(R。H. Dicke,Phys.Rev.{\bf 93},99 [1954])。我们还表明,发射率被抑制的破坏性偶极-偶极相互作用下的相位激发条件(subradiance)的效果。
2019-05-24 physics.optics quant-ph
Path integral Monte Carlo in a discrete variable representation with Gibbs sampling: dipolar planar rotor chain
University of Waterloo(滑铁卢大学)
本文提出了一种基于离散变量和吉布斯采样的路径积分蒙特卡洛方法,用于研究偶极子平面转子链的基态性质,并通过对比不同方法验证了该方法的优越性。
2024-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.atm-clus