Quenches across the self-organization transition in multimode cavities
当驱动激光器的频率被调谐到接近但低于腔共振时，光学谐振腔中的冷的稀原子气体可以通过相干散射过程被辐射冷却。此外，当被充分照射时，原子的稳定状态经历了从均匀密度到晶体有序的相变。我们描述了这种自序过程的动力学在半经典制度时，不同的腔模式与相称的波长是准共振驱动的激光场通过散射的原子。激光同时施加并均匀地照射原子，它们的频率被选择为使得原子被辐射过程冷却，它们的强度要么突然切换要么缓慢地跨越自序跃迁。不同的斜坡协议的数值模拟预测，该系统表现出长寿命的亚稳态，其发生强烈依赖于初始温度，斜坡速度，和原子数。
2017-09-22 quant-ph
Reaching 10 ms single photon lifetimes for superconducting aluminum cavities
三维微波腔最近已经与超导量子比特结合在电路量子电动力学（cQED）架构中。这些腔应该对表面和界面处的介电和导体损耗具有较低的灵敏度，这目前限制了平面谐振器的性能。我们预计，3D结构应该可以实现显著（>10^3）更高的品质因数和更长的寿命。基于这一原理，我们在单光子能量和毫开尔文温度下获得了大于0.5 × 10^9的内部品质因数和0.01秒的本征寿命。这些改进可以使长寿命的量子存储器在与超导量子位强耦合时具有亚微秒的访问时间。
2013-05-22 cond-mat.supr-con quant-ph
A quantum electromechanical interface for long-lived phonons
在量子机制中控制长寿命的机械振荡器为量子信息处理带来了希望。在这里，我们提出了一个机电系统能够在GHz频段的绝缘体上硅平台。依靠一种新的驱动方案的基础上的静电场和高阻抗的微波腔体的TiN超电感器，我们能够证明参数增强的机电耦合的${g/2 π} = 1.1$ MHz，足以进入强耦合制度的协同性的$\mathcal{C} = 1200$。在我们的平台中没有压电材料导致长的机械寿命，发现在低声子数和毫开尔文温度下测量的固有值高达$τ_\text{d} = 265~ μ$ s（$Q = 8.4 \times {10}^6$在$ω_\mathrm{m}/2π= 5$ GHz）。尽管有很强的参数驱动，我们发现在量子基态通过边带测温测量腔力学系统。同时实现基态操作，长的机械寿命，和强耦合设置阶段采用硅机电谐振器作为存储器元件和换能器在混合量子系统，并作为一种工具，用于探测量子制度中的声学损失的起源。
2022-07-22 quant-ph
Deterministic and Scalable Coupling of Single 4H-SiC Spin Defects into Bullseye Cavities
针对4H-SiCOI平台单自旋缺陷与高性能光子腔确定性集成的难题，实现了系综及单个自旋缺陷与牛眼腔的可扩展耦合，验证了光增强、单光子发射及自旋相干操控，为SiC基量子光子电路发展提供可行路径。
2025-07-31 quant-ph
Long-lived transmons with different electrode layouts
为了检验非平衡准粒子对量子比特弛豫的贡献，我们用具有不同超导带隙的电极重复测量了Al/AlOx/Al传输子的弛豫时间T_1。在一个器件中，第一层电极通过热蒸发名义上纯的Al形成，而反电极通过沉积氧掺杂的Al形成，这给出了更大的间隙值。弛豫时间较长，但波动较大，在20 mK时T_1在100 ~ 300 μs之间变化。在其他的传输中，我们用掺氧铝淀积形成第一层电极，而用名义上纯铝淀积形成对电极。这些器件显示出相似的大而波动的T_1值范围，最大T_1值超过200 μs。在低于约150 mK的温度下，器件的弛豫时间并不强烈地依赖于温度，但由于热生成的准粒子而在高于此温度下迅速下降。
2023-01-11 quant-ph
Non-equilibrium AC Stark effect and long-lived exciton-polariton states in semiconductor Mie resonators
我们提出Floquet-Keldysh非平衡动力学平均场计算（DMFT）与迭代微扰求解器（IPT）的高泵浦功率诱导斯塔克态产生的半导体体和纳米腔的封闭间隙。我们的模型预测了不寻常的宽带系统，如ZnO随机激光器。这可以解释为满足米氏共振条件的单晶柱内的激子-极化激元耦合。带隙内电子态寿命的显著增加可以导致稳定的激光模式和增益变窄。
2015-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optimal design of diamond-air microcavities for quantum networks using an analytical approach
金刚石中的缺陷中心由于具有长寿命的自旋态和明亮的自旋光子界面而成为量子网络的有希望的构建块。然而，它们进入期望的光学模式的发射的低分数限制了纠缠成功的概率。克服这一点的关键是通过Purcell增强发射。具有嵌入式金刚石膜的开放式法布里-珀罗腔允许这种增强，同时保持良好的发射器特性。为了指导设计改进的重点，了解不同类型的损失和几何选择的影响是至关重要的。特别地，在这些腔的设计中，高Purcell因子必须与腔稳定性和有效的外耦合相权衡。为了能够使这些权衡，我们开发的分析描述这种混合金刚石和空气腔作为以前的数值方法的扩展。通过这种分析提供的见解产生一个有效的工具，找到最佳的设计参数的金刚石空气腔。
2018-11-26 quant-ph
Quantum amplification of spin currents in cavity magnonics by a parametric drive induced long-lived mode
腔介导的磁振子-磁振子耦合可以导致两个空间分离的磁性样品之间的自旋波激发的转移。我们阐述了如何应用双光子参量驱动的腔可以导致斯塔克放大，在这种传输效率。腔的周期性多光子吸收打开了一个无限的可达能级的阶梯，这可以在磁振子Fock空间内诱导高阶跃迁。这反映在当相邻样品被相干泵浦时来自磁性样品之一的增强的自旋电流响应中。在稳定的动力学区域内，由参数驱动引起的增强可以相当高。具体而言，在稳定边界的外围附近，自旋电流被放大了几个数量级。这种惊人的增强因子是由于参数诱导的强凝聚沉淀的长寿命模式的出现。虽然在磁振子的背景下，该原则的一般性将允许应用到参数腔中包含的系统之间的能量传递。
2022-10-12 physics.optics quant-ph
Monolithically Integrated C-Band Quantum Emitters on Foundry Silicon Photonics
本文在可扩展硅光子代工平台上制造高品质因数纳米梁腔，并通过掺铒TiO2薄膜接口单个铒离子，实现约500倍Purcell增强，为可制造的C波段确定性单光子源提供路径。
2025-07-28 physics.optics quant-ph
Optically-Induced Modulation and Programming of Diamond Photonic Cavities
Institute of Physics, Swiss Federal Institute of Technology Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院物理研究所）；Center of Quantum Science and Engineering, Swiss Federal Institute of Technology Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院量子科学与工程中心）；Photonics Research Group, Department of Information Technology (INTEC), Ghent University - IMEC（根特大学信息技朮系光子研究组（与IMEC联合））；University of Stuttgart（斯图加特大学）
本研究展示利用532纳米绿光对含氮-空位中心的金刚石纳米束腔实现全光调制与准永久蓝移调谐，结合热光与电荷效应，最大调谐3.15纳米，为单片金刚石光子平台提供可逆与持久重构能力。
2026-09-30 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Programmable interference between two microwave quantum memories
干涉实验提供了一个简单而强大的工具来揭示量子物理学的基本特征。在这里，我们设计了一个RF驱动的，时间相关的双线性耦合，可以进行调整，以实现一个强大的50：50分束器之间的静态存储在两个超导腔在一个三维架构。由此，我们实现了两个光谱失谐定态模之间的高对比度Hong-Ou-Mandel（HOM）干涉。我们证明了这种耦合提供了一种有效的方法来测量两个腔的任意态之间的量子态重叠。最后，我们展示了级联分束器和差分移相器来实现级联马赫-曾德尔干涉仪，它可以按需控制双光子干涉的签名。我们的研究结果铺平了道路，实现可扩展玻色子采样，线性光学量子计算（LOQC）协议在微波域中的应用，以及长寿玻色子存储器之间的量子算法。
2018-05-02 quant-ph
Heating and cooling processes via phaseonium-driven dynamics of cascade systems
本文研究双腔级联系统与 phaseonium 原子束的相互作用，通过调节原子相干相位实现腔场的可控加热与冷却。
2024-05-08 quant-ph
Long-lived quantum coherences in a V-type system strongly driven by a thermal environment
我们探讨了一个三能级V-系统与热浴相互作用的相干动力学，在该制度中，热激发发生得比自发衰变快得多。给出了Bloch-Redfield量子主方程的解析解，结果表明，强非相干泵浦可以在V-系统的激发态之间产生长寿命的量子相干性，其中$Δ/(\bar{n}γ)<f(p)$是激发态能级分裂，$γ$是自发衰变率，$\bar{n}\gg 1$是与泵浦强度成正比的有效光子占据数，并且$f(p)$是跃迁偶极子排列参数$p$的通用函数。在近平行跃迁偶极子（$p\to 1$）的极限中，相干寿命$τ_c = 1.34 (\bar{n}/γ) (Δ/γ)^{-2}$与$\bar{n}$成线性比例，并且相对于弱泵浦极限被因子$0.67 \bar{n}$增强[Phys. Rev. Lett. 113，113601（2014）; J. Chem. Phys. 144，244108（2016）]。我们还建立了长寿命的准定态的存在，它发生在过阻尼制度和影响的过程中的热化的V-系统与浴，减缓接近热平衡。在非平行跃迁偶极矩（$p<1$）的情况下，没有准定态形成，相干寿命急剧下降。我们的结果揭示了新的制度的长寿命量子相干动力学，这可以观察到在热驱动的原子和分子系统。
2017-12-13 physics.atom-ph quant-ph
On-chip cavity quantum phonodynamics with an acceptor qubit in silicon
我们描述了一个基于芯片的，固态模拟腔QED利用声学声子，而不是光子。我们展示了硅纳米机械腔中的长寿命和可调谐受主杂质态如何发挥相干声子的物质非线性的作用，例如，约瑟夫森量子比特在电路量子电动力学中起作用。在1 - 20 GHz范围内的腔中可以达到强耦合（拉比振荡数~100）和强色散耦合（0.1 - 2 MHz）机制，从而能够控制单个声子、声子-声子相互作用、受体量子位的色散声子读出以及与其他光学机械组件（如声子-光子翻译器）的兼容性。我们预测明确的实验签名的受体腔系统。
2013-08-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum gas in the fast forward scheme of adiabatically expanding cavities: Force and equation of states
利用在短时间尺度上实现准静态或绝热动力学的快进方案，研究了一维快速膨胀腔中的热隔离理想量子气体，腔的尺寸随时间变化，为$L=L(t)$ .在状态方程的快进变体中，即，根据伯努利公式和泊松绝热方程，除了快速变化的状态变量如有效温度（$T$）和$L$本身之外，力或压力的一维模拟可以表示为$L$的速度（$\dot{L}$）和加速度（$\ddot{L}$）的函数。该力现在是非绝热（NAD）和绝热贡献的总和，前者由与$L$动力学同步移动的粒子引起，后者由对这种动力学不敏感的理想散装粒子引起。NAD和绝热贡献的比率在软壁限制的情况下不依赖于粒子数（$N$），而在硬壁限制的情况下，这样的比率是可控的。我们还揭示了当NAD的贡献超过绝热贡献并彻底改变平衡状态方程的标准形式时的条件。
2018-04-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Tunable cavity coupling to spin defects in 4H-silicon-carbide-on-insulator platform
本文首次在可扩展薄膜4H-SiC纳米光子学中将PL4双空位自旋缺陷集成到可调谐微环腔中，实现约5.0倍Purcell增强、ODMR对比度翻倍及自旋相干控制，为SiC量子光子电路奠定基础。
2024-12-28 quant-ph
Hybrid circuit cavity quantum electrodynamics with a micromechanical resonator
具有固有不同自由度的混合量子系统在许多物理现象中起着关键作用。著名的例子包括腔量子电动力学，囚禁离子，或电子和声子在固体状态。在这里，强耦合使组分失去它们的个性并形成修饰态。除了基本的意义，混合系统可以用于实际目的，特别是在新兴的量子信息控制领域。长寿命原子态与超导腔和量子比特中可及的电自由度的结合提供了一个有希望的方向。在这里，我们集成电路腔量子电动力学与声子。除了耦合到微波腔之外，我们的超导transmon量子比特还与微机械谐振器中的声子模式相互作用，从而代表耦合到两个不同腔的原子。我们测量了声子斯塔克位移，以及量子位谱线分裂成运动边带，其特征是修饰的机电态之间的跃迁。在时域中，我们观察到量子比特激发到声子的相干转换为边带拉比振荡。这是一个具有量子界面潜力的模型系统，它可以允许在长寿命的声子态中存储量子信息，耦合到光学光子，或者用于研究接近经典极限的强耦合量子系统。
2013-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Neural-Network Inverse Design of SRF Cavities and Transmons for Bosonic Quantum Computation
Superconducting and Quantum Materials System Center (SQMS)（超导与量子材料系统中心）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）；Applied Physics Program, Northwestern University（西北大学应用物理计划）；Department of Physics, University of Cambridge（剑桥大学物理系）；Illinois Institute of Technology（伊利诺伊理工学院）；Department of Physics and Astronomy, Northwestern University（西北大学物理与天文学系）
提出两种深度神经网络方法，分别逆向设计超导射频腔几何和Transmon量子比特参数，实现从目标性能到候选设计的快速映射，误差约5%和2%。
2026-07-08 cs.AI hep-ex quant-ph
Long-lived Coherent Phonons Reveal Competing Thermal and Many-Body Dynamics in $α$-In$_{2}$Se$_{3}$
利用飞秒瞬态光栅光谱和第一性原理计算，研究了$\alpha$-In$_{2}$Se$_{3}$中长寿命相干声子，揭示晶格相干性与热及多体相互作用的竞争机制。
2026-10-06 physics.atm-clus quant-ph
Nanophotonic quantum network node with neutral atoms and an integrated telecom interface
基于量子存储节点的远距离分布式量子网络的实现仍然是一个突出的挑战。我们提出了一种基于中性碱原子耦合到纳米光子晶体腔的量子网络节点，该节点将长寿命的存储器量子位与电信范围内的光子接口相结合，从而使纠缠在低损耗光纤上的长距离分布成为可能。提出了一种利用碱金属原子激发态之间的电信跃迁产生原子-光子纠缠态的新方案。我们分析了该协议的现实实现，使用铷和铯原子考虑到全原子级结构和纳米光子晶体腔的属性。我们发现利用现有的技术可以制备出高保真度的纠缠态
2020-02-12 quant-ph
A cavity-QED protocol for precise field sensing in the optical domain
在量子精密测量的背景下，光学腔QED平台主要集中在用于下一代频率和时间标准的纠缠原子自旋态的产生上。在这里，我们报告了一个互补的应用：使用光学腔产生非经典态的光电场传感低于标准的量子极限。我们表明，在强集体耦合制度的合作原子-光相互作用可以用来工程广义原子光猫态，使量子增强传感的小位移的腔场，即使在光子损失的存在。我们证明，低于标准量子极限的10-20 dB的量子增益是在目前的腔QED系统与长寿命的碱土金属原子的操作范围内。
2019-09-16 quant-ph
Cluster state quantum computation in coupled cavity arrays
基于测量的量子计算已经彻底改变了量子信息处理以及可以实现它的物理系统。人们只需要准备一个特定的状态，称为集群状态，然后对其进行单量子比特测量的能力。然而，可扩展的实现尚未实现。在这里，我们提出了一个混合光物质系统的耦合腔与两个能级系统的相互作用。利用稳定的，可单独寻址的，量子比特产生的本地化的长寿命的原子-光子激发，我们演示了如何使用自然的系统动力学“编织”这些量子比特成一个集群状态，并提出实施量子算法，采用只有两行的量子比特。最后，我们简要讨论了利用原子、量子点或库珀对盒进行实验实现的前景。
2007-07-17 quant-ph
Fluxonium as a control qubit for bosonic quantum information
本文实验研究 fluxonium 作为超导腔控制量子比特，在强色散耦合下实现相干性测量、Fock 态通用控制，并数值展示可消除不良腔非线性的耦合区间。
2025-06-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Long-lived divergence from equilibrium of electrons, nuclear spins and lattice for a solid state ion trap at low temperature
本研究通过光学方法研究低温下LiYF4中Ho3+离子的电子-核能级交叉，发现核自旋扩散独立于声子促进平衡，产生长寿命非平衡态，为多组分量子系统热化提供新见解。
2026-10-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cavity quantum electrodynamics with color centers in diamond
可见光子和长寿命物质量子比特之间的相干界面形成了广泛的量子技术的关键资源。腔量子电动力学（cQED）提供了一种途径，以实现这样的界面，通过增强腔限制的光子和单个发射器之间的相互作用。在过去的二十年中，出现了一类基于金刚石缺陷中心的有前途的新型发射器，将长自旋相干时间与原子式光学跃迁相结合。最近，光学谐振器技术的进步使得在金刚石中实现cQED成为可能。本文综述了金刚石色心耦合到光学谐振腔的研究进展，重点介绍了与量子网络兼容的方法。我们考虑的挑战cQED与固态发射器和金刚石缺陷中心的相关属性之前，检查两个定性不同的谐振腔设计：微米级法布里-珀罗腔和金刚石纳米光子腔。对于每一种方法，我们都会研究其基本理论和制造方法，讨论其优势和突出的挑战，并突出最先进的实验。
2021-01-07 physics.app-ph quant-ph
Compact 3D quantum memory
超导3D微波腔为超导量子比特提供了最先进的相干时间和良好的受控环境。为了同时实现快速读出和长寿命的量子信息存储，可以将量子位耦合到低质量读出腔和高质量存储腔两者。然而，这样的系统与它们的不太相干的2D对应物相比体积庞大。通过利用3D腔的多模结构实现了更紧凑和可扩展的方法。在我们的工作中，我们研究了这样一种器件，其中transmon量子比特电容耦合到单个3D腔的两个模式。外部耦合被设计成使得存储器模式具有比读出模式大大约100倍的品质因数。使用全微波二阶协议，我们实现了寿命增强的存储状态的量子比特寿命的一个因素$6$与保真度约为$80\%$确定通过量子过程层析成像。我们还发现，这种增强是不受限制的基本约束。
2018-05-14 quant-ph
Atom-light entanglement for precise field sensing in the optical domain
由于腔模与原子系综的同时相互作用，囚禁在光学腔中的冷原子宏观阵列可以达到强的原子-光集体耦合机制。在最近的工作中，我们报告了一个协议，利用强大的和集体的原子-光相互作用的腔QED系统的精确电场传感在光域。在长寿命碱土原子的电流腔QED实验中，它能提供超过标准量子极限的$10$ - $20$ ~dB的增益。在这里，我们给出了一个更深入的讨论协议，使用精确的分析计算和数值模拟，并描述了精确的条件下，预测的增强后，彻底占光子损失和自发发射，在目前的实验中的自然退相干机制。这里提出的分析不仅用于基准的协议和它的效用在腔QED阵列，但也设置了所需的条件，其适用性在其他实验平台，如阵列的捕获离子。
2020-10-06 quant-ph
Phonitons as a sound-based analogue of cavity quantum electrodynamics
描述了一个长寿命的局域声子和一个物质激发的量子力学叠加。我们确定了实现应变硅：一个低洼的施主过渡（P或Li）驱动的声学声子在高Q声子腔可以建立的波长。这种声子-物质共振示出进入强耦合制度，其中的“真空”拉比频率超过自发声子发射到非腔模式，声子从腔泄漏，声子非谐性和散射。我们引入了微柱分布式布拉格反射器Si/Ge腔，其中Q=10^5-10^6，模体积V<=25*lambda^3是可达到的。这些结果表明，基于这些系统的单体或多体装置是实验上可实现的。
2013-02-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Controlling molecular dynamics by exciting atoms in a cavity
本文研究在有损耗腔中利用原子激发初始化并控制分子动力学，揭示腔光子的低布居媒介作用及原子诱导的长寿命动力学。
2024-09-09 physics.chem-ph quant-ph
Quantum control of a spin qubit coupled to a photonic crystal cavity
量子网络的一个关键组成部分是静止量子比特和光子之间的接口，光子充当相互作用和通信的飞行量子比特。光子晶体架构是增强光与固态量子位耦合的有前途的平台。量子点可以集成到光子晶体中，光学跃迁耦合到光子和自旋态，形成长寿命的量子存储器。许多研究人员现在已经成功地将这些发射器耦合到光子晶体腔中，但是还没有在这种环境中演示功能性自旋量子比特和量子门。我们发展了一个耦合腔-量子点系统，在该系统中，量子点被可控地加载了一个单电子，利用激光脉冲实现了单电子自旋量子比特的初始化、旋转和测量，发现腔可以显著地改善这些过程。
2012-11-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Steady-state entanglement of spatially separated qubits via quantum bath engineering
我们提出了一个方案，用于驱动二聚体的空间分离的量子比特到一个最大的纠缠非平衡稳态。量子比特之间的光子介导的延迟相互作用是通过将它们耦合到两个隧道耦合泄漏腔来实现的，其中每个腔由相干微波音调驱动。所提出的冷却机制依赖于在量子比特子系统的么正动力学和驱动耗散动力学之间取得正确的平衡。我们将二聚体映射到耦合到非平衡浴的有效横向场XY模型，该非平衡浴可以通过选择驱动频率和振幅来适当地设计。我们表明，单重态和三重态都可以得到显着的结晶度。所提出的协议可以用最近实验实现的超导电路架构来实现，并为实现任意长寿命的大规模纠缠系统铺平了道路。
2014-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum Computing with Circular Rydberg Atoms
里德伯原子阵列是量子计算和模拟的领先平台，它将强相互作用与高度相干的操作和灵活的几何结构相结合。然而，可实现的量子效率受限于里德堡态的有限寿命，以及诸如原子运动等技术缺陷。在这项工作中，我们提出了一种新的方法，里德伯原子阵列使用长寿命的圆形里德伯态的光阱。基于这些状态的极长寿命，在抑制辐射跃迁的低温微波腔中超过几秒，以及对有限原子温度具有鲁棒性的门协议，我们计划使用当前技术可以实现数百个圆形里德伯原子的阵列，其中$10^{-5}$周围具有两个量子位的门误差。这种方法结合了几个关键要素，包括用于圆形里德堡态的量子非破坏检测技术，使用聚焦光束的有质动力势的局部操纵，使用多个圆形水平编码量子位的门协议，以及强大的动态解耦序列，以抑制原子运动中不必要的相互作用和错误。这代表了对中性原子的量子计算和模拟的当前最新技术的显著改进。
2021-03-23 physics.atom-ph quant-ph
Cavity-enhanced single artificial atoms in silicon
固体中的人造原子是量子网络、可扩展的量子计算和传感的主要候选者，因为它们将长寿命的自旋与移动和鲁棒的光子量子比特相结合。在这些系统的核心自旋光子接口的中心要求是长的自旋相干时间和有效的自旋光子耦合在电信波长。硅中的人造原子具有独特的潜力，可以将硅中自旋的长相干时间与世界上最先进的微电子和光子平台中的电信波长光子相结合。然而，目前的一个瓶颈是人造原子的自然弱发射率。一个开放的挑战是通过耦合到光学腔来增强这种相互作用。在这里，我们展示了腔增强的单个人工原子在硅的电信波长。我们通过逆向设计优化了光子晶体谐振腔，并在通信O波段实现了单G中心的可控腔耦合。我们的研究结果说明了在电信波长的硅中实现确定性自旋光子界面的潜力，为可扩展的量子信息处理铺平了道路。
2023-02-20 physics.optics quant-ph
Quantum phase transitions of light
最近，凝聚态物质和原子实验已经达到了一个长度尺度和温度制度，新的量子集体现象出现。然而，在光子系统中找到这样的物理学是有问题的，因为光子通常不会相互作用，并且可以随意创建或销毁。在这里，我们介绍了一个物理系统的光子，表现出强烈的相关动力学的中尺度。通过将光子添加到耦合光学腔的二维阵列中，每个耦合光学腔都包含一个处于光子阻断状态的单个二能级原子，我们形成了修饰态或极化激元，它们既长寿命又强相互作用。我们的零温度的结果预测，这个光子系统将经历一个特征莫特绝缘体（激发本地化的每个网站）超流（激发离域的晶格）量子相变。每个腔体令人印象深刻的光子外耦合潜力可能会导致基于这些量子多体效应的实际设备，以及可观察的可调谐量子模拟器。我们明确表明，这种现象可以观察到在微加工金刚石含有氮空位色心和超导微波带状线谐振器。
2006-09-04 cond-mat.other quant-ph
