Steady-State Two Atom Entanglement in a Pumped Cavity
在考虑腔泄漏和原子的自发发射的情况下,研究了泵浦腔中两个二能级原子的稳态纠缠的可能性。我们描述的系统中的修饰状态图片,其中的相干性是内置到修饰状态,而修饰状态之间的过渡是不相干的。我们的模型假设真空拉比分裂的修饰状态是远远大于任何衰减参数的系统,允许原子场的相干性建立之前,任何衰变过程接管。结果表明,在该模型下,一个泵浦光场不能使两个封闭的二能级原子在稳态下纠缠,但可以使两个开放的二能级原子在稳态下纠缠。
2009-08-11 quant-ph
Dissipation-induced geometric phase for an atom in cavity QED
提出了一种可行的方案来研究光腔中原子的几何相位。腔模与外部驱动场一起充当原子的工程环境。当库的参数周期性地变化时,系统初始处于有效Lindblad算子的非平凡暗态,经历周期演化并获得几何相位。利用原子在无消相干子空间中的Ramsey干涉振荡可以观察到几何相位。
2012-05-07 quant-ph
Dissipation induced $W$ state in a Rydberg-atom-cavity system
提出了一种在里德伯原子-腔系统中制备三重$W$态的耗散方案。将三重$W$态转变为整个系统的唯一稳态是量子芝诺动力学、里德堡反封锁和原子自发发射的有机结合。实验结果表明,该方案具有较好的抗腔损性能,并具有较好的保真度,优于$98\%$。
2018-03-06 quant-ph
Steady State Entanglement in Cavity QED
我们研究了开放量子系统中的稳态纠缠,特别是单原子在具有腔损耗和自发发射的受驱动光腔中的纠缠。当驱动很弱时,系统达到稳定的纯态。在这些条件下,存在一个最佳值的原子场耦合,以最大化纠缠,因为较大的耦合有利于损耗端口,由于腔增强的自发发射。我们解决的方法来实现纠缠证人的测量,并发现归一化的交叉关联函数是在系统中的纠缠的指标。当驱动场较弱时,腔体的透射场与荧光强度之间的等时场互相关的大小正比于腔体的共时性。
2007-02-14 quant-ph
Squeezing enhanced atom-cavity interaction in coupled cavities with high dissipation rates
实现强耦合机制是实现量子信息任务的必要条件。本文提出了一种在高耗散耦合腔中增强原子与光场耦合的方法。通过在主腔中引入参量压缩,在适当的压缩参数下,实现了原子与辅助腔场的耦合增强。这使得系统能够抵抗大腔衰减和原子自发发射。对真空拉比振荡的观测表明,原来的弱耦合系统可以增强到有效的强耦合区。
2019-07-25 quant-ph
Achieving steady-state entanglement of remote micromechanical oscillators by cascaded cavity coupling
本文提出了一种在单向耦合腔中产生远程微机械振子稳态纠缠的方案。对于两个机械振子系统,我们证明了当每个腔中的两个腔模分别在红失谐和蓝失谐边带处被驱动时,借助于腔耗散,两个机械振子可以产生一个稳态双模压缩真空态.通过调节泵浦激光器的相对强度可以控制压缩程度。我们的计算还表明,实现的机械纠缠是强大的声子环境的热波动。对于多个机械振子的情形,我们发现,通过腔耗散,在远程机械振子之间也可以建立起稳态的真实多体纠缠。该方案不需要非经典光输入或条件量子测量,并且可以用现有的实验技术实现。
2012-10-08 quant-ph
Steady-State Two Atom Entanglement in a Pumped Cavity Enhanced by Nonlinear Mirrors
我们证明了存在非线性镜光子泄漏和自发衰变的泵浦腔中两个二能级原子的稳态纠缠,并证明了非线性镜的存在增强了纠缠.我们的模型假设系统的修饰态的真空拉比分裂比系统的任何衰变参数都要大得多。我们还讨论了系统的修饰态如何为我们提供关于纠缠在系统所跨越的状态空间中的位置的直观信息,并允许我们优化系统。
2009-12-19 quant-ph
Cavity QED systems for steady-state sources of Wigner-negative light
本文理论研究驱动的开放Jaynes-Cummings模型及其变体,证明腔QED系统可在实验参数下输出稳态Wigner负性光,并展示用单个87Rb原子实现所考虑模型的有效方案。
2024-05-05 quant-ph
Engineering steady-state entanglement via dissipation and quantum Zeno dynamics in optical cavity
提出了一种在光腔中耗散制备两原子最大Bell纠缠态的新机制。该方案综合考虑了原子的自发发射、色散微波场作用下原子的光位移和连续耦合引起的量子Zeno动力学,得到了一个与初始状态无关的唯一稳态.即使对于大的腔衰减,高保真纠缠态是可以在短的收敛时间内实现的,因为腔模的占用被芝诺要求所抑制。因此,低的单原子合作率$C=g^2/(κγ)$足以在较宽的退相干参数范围内实现高保真的纠缠。作为一种简单的推广,我们还讨论了用同样的机制制备两原子Knill-Laflamme-Milburn态的可行性。
2018-03-06 quant-ph
Nonlinear dissipation induced photon blockade
提出一种基于N型原子介质与单模Fabry-Perot腔相互作用的腔量子电动力学系统方案,利用大非线性耗散而非非线性色散在近共振下实现高效深度的光子阻塞。
2022-04-06 quant-ph
Dissipation-assisted quantum computation in atom-cavity systems
多量子比特量子信息处理的主要障碍是退相干。退相干的一个来源是自发发射,它导致能量和信息的损失。无法高精度地控制系统参数是另一个可能的误差来源。旨在克服一种错误的策略通常会增加对其他错误的敏感性。作为解决方案,我们提出了量子计算与耗散辅助量子门。这些可以相对快速地运行,同时实现接近1的并行性。每个门操作的成功率至少在原则上可以任意接近1。
2003-03-26 quant-ph
Probing dissipation process via Fano resonance and collective effect in the X-ray cavity
在不存在时间反演对称性的情况下,将Fano共振的非对称参数q推广到复空间,利用其轨迹研究退相干过程.通过将M $\ddot{\rm{o}}$ ssbauer核系综嵌入到薄膜平面腔中,利用核系综的集体效应研究了非对称参数q随核丰度和角度偏移的变化轨迹.由于集体共振强度的控制方法多种多样,在复平面上存在不同的直线和弧形轨迹,其中斜率和半径可分别通过角度偏移和核丰度进行调节。结果表明,腔与核系综之间的强能量交换可以等效地抑制耗散过程。该结果丰富了非对称参数q在复平面内的表现,为薄膜平面腔退相干研究提供了新的可能性。
2022-01-04 quant-ph
Symmetric Resourceful Steady States via Non-Markovian Dissipation
Université de Liège(列日大学)
研究证明在仅含自旋的利布拉德动力学中,任何具有至少Z2×Z2对称性的唯一稳态必为最大混合态,非马尔可夫性可克服此限制,实现具有指定对称性的纠缠稳态并提供非马尔可夫性的稳态探测。
2026-03-20 quant-ph
Dissipation-assisted preparation of steady spin-squeezed states of SiV centers
我们提出了一个有效的方案,在自旋-机械混合系统中,在稳定状态下产生自旋压缩态,其中一个合奏的SiV中心耦合到一个强阻尼纳米机械谐振器。我们证明了系统存在一个集体定态,它是由集体自旋态和机械模的零激发态构成的。稳定自旋压缩态的产生是基于一个耗散的量子动力学过程,其中机械耗散起着积极的作用,但不破坏目标状态。我们证明了自旋压缩稳态可以通过耗散方法确定性地制备,在理想情况下,最佳自旋压缩可达4/N,其中N是自旋数。该工作为量子信息处理和量子精密测量提供了一个很有前途的平台。
2021-10-06 quant-ph
Analog curved spacetimes in the reversed dissipation regime of cavity optomechanics
本文从理论上提出了一个光力学方案来探讨模拟弯曲时空中光子流体的集体激发传播的可能性。为此,我们介绍了平面光机微腔和二维光机耦合系统阵列中二维光子气体的两个理论模型。在腔光学力学的反向耗散区(RDR)中,机械振荡器与其热库达到平衡的速度比腔模式快得多,机械自由度可以被自动消除。机械模式的绝热消除提供了有效的非线性克尔型光子-光子相互作用。利用非线性薛定谔方程(NLSE),我们证明了在弯曲时空中传播的无质量标量场的二维光子流体中的相位涨落服从Klein-Gordon方程.结果表明,光子流体以及相应的度规可以通过操纵系统参数来控制。
2017-11-14 quant-ph
Steady-State Entanglement for Distant Atoms by Dissipation in Coupled Cavities
我们提出了一个方案,用于产生纠缠态的两个原子被困在单独的腔相互耦合。该方案基于经典场诱导的幺正动力学与两个离域场模耗散诱导的集体衰变之间的竞争。在一定条件下,在稳态下可以产生对称或非对称纠缠态。分析结果表明,该方法可以实现与初始态无关的高保真度的分布式稳态纠缠,并且对参数波动具有鲁棒性。我们还发现,$F$的线性标度相比,基于酉动力学的分布式纠缠态制备协议有二次改进。
2011-12-29 quant-ph
Dissipation-driven formation of entangled dark states in strongly-coupled inhomogeneous many-qubit systems in solid-state nanocavities
研究了在费米子和腔光子都存在消相干和耗散的情况下,强耦合到量子化电磁腔场的多量子比特系统的量子动力学,并考虑了不同量子比特与腔场耦合强度的变化及其跃迁频率的扩展.在Lindblad近似下,利用随机Schroedinger方程方法,导出了一类开放量子系统的含时量子态振幅和可观测量的紧致解析解.我们发现,依赖于初始的量子态的准备,量子位的系综可以演变成各种各样的多量子位纠缠态与量子位之间的相消或相长干涉。特别是,当只有一小部分量子比特最初被激发时,腔中的耗散将不可避免地驱动系统进入与腔完全解耦的鲁棒暗态,并且比腔场的衰减时间长得多。我们还确定的条件下,量子化腔场的相干耦合克服了在多量子比特系统的过渡频率的传播所造成的失相,并导致形成一个去耦的暗态。
2022-07-19 quant-ph
Cavity QED characterization of many-body atomic states in double-well potentials -- The role of dissipation
当入射光束从被困在光晶格中的超冷原子样本散射时,回射场的统计特性包含关于原子量子态的信息,并且允许例如区分超流体和莫特绝缘体状态中的原子。本文扩展了我们以前对这个问题的分析,包括空腔阻尼的影响。我们用蒙特卡罗波函数方法计算了简单双势阱情形下的逆反射场的两次关联函数和含时物理谱。定量分析了原子在莫特绝缘体和超流态中与光场的纠缠。
2008-11-04 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
Regular and bistable steady-state superradiant phases of an atomic beam traversing an optical cavity
本文研究了预激发准直原子束通过单模光学腔时产生的不同光子发射机制。在腔自由度可以被消除的情况下,我们发现当集体线宽超过渡越时间展宽时,原子发生超辐射。我们分析的情况下,原子束的方向是倾斜的相对于腔轴。对于这种情况下,我们发现,一个阶段的连续光发射类似于稳态超辐射建立提供倾斜的原子束是足够小的。然而,如果原子在一个渡越时间内沿着腔轴行进超过半个波长,我们预测到一个新的双稳态超辐射制度的动力学相变。在这个阶段,原子经历集体自发发射,其频率可以是从自由空间原子共振失谐的蓝色或红色。我们分析了不同的超辐射制度和量子临界交叉边界。特别是,我们发现的光谱的发射光,并表明线宽表现出的功能的临界缩放接近相界。
2020-11-13 quant-ph
Quantum Magnetometry with Orientation beyond Steady-State Limits in Cavity-Magnon Systems
Dalian University of Technology(大连理工大学);Henan Normal University(河南师范大学)
本文提出了一种瞬时量子传感框架,通过引入有限时间动力学和工程稳态作为初始条件,实现了超越传统稳态协议的量子特性损失的噪声谱。通过分析瞬时谱密度和正交腔体四象限的联合测量,实现了无串扰的三磁场分量重构,从而实现磁信号的定向。
2026-09-03 quant-ph
Extreme spin squeezing in the steady state of a generalized Dicke model
我们提出了一个方案,在腔QED系统中使用腔介导的拉曼跃迁来产生稳态原子自旋压缩,以设计有效的原子-光子相互作用,其中包括线性和非线性(色散)原子-腔耦合,在潜在的平等基础上。我们专注于一个政权的色散耦合是非常大的,并发现该系统的稳态实际上可以是一个强自旋压缩Dicke态,$|N/2,0\rangle$,原子系综。这些状态提供了海森堡有限的纠缠特性,并在整个原子系综中具有真正的多体纠缠。
2019-02-18 quant-ph
Quantum reservoir engineering through quadratic optomechanical interaction in the reversed dissipation regime
我们探讨电磁场耦合到机械谐振器通过二次光机相互作用在反向耗散制度的机械阻尼率远大于腔场耗散率。它示出,在这个政权中,腔场有效地获得一个额外的水库,这是由机械浴的温度以及机械阻尼率的条件。我们解析地找到了机械振子冷却或加热耦合电磁场的稳态平均光子数和临界温度。我们还表明,在二次耦合的情况下,可以通过观察腔场的噪声谱来估计的机械振荡器的温度在量子制度。
2017-09-01 quant-ph
Engineering steady entanglement for trapped ions at finite temperature by dissipation
本文提出了一种耗散的方法来制备两个囚禁离子在Lamb-Dicke极限下的最大纠缠态。通过用频率与离子跃迁共振的单色驻波激光脉冲和耦合到基态跃迁的微波场来处理被囚禁的离子系统,我们获得了两个粒子之间的有效耦合,这与声子数起伏无关。同时,利用辅助激光场将囚禁离子的亚稳态抽运到短寿命离子态,实现了囚禁离子的可控自发发射。将幺正过程与工程耗散相结合,可以产生一个确定的Bell态,而与系统的初始状态无关。此外,我们的结果表明,CHSH不等式可以违反广泛的退相干参数,即使在有限的温度。
2022-07-13 quant-ph
Entanglement generated by dissipation and steady state entanglement of two macroscopic objects
纠缠是量子力学的一个显著特征,也是量子信息中大多数应用的基本组成部分。通常,系统与环境的耦合会抑制纠缠,特别是在宏观系统中。在这里,我们报告的实验中,耗散不断产生纠缠两个宏观物体之间。这是通过使用激光和磁场来设计耗散来实现的,并且导致在室温下保持0.04 s的鲁棒事件就绪纠缠。我们的系统由两个包含约10^{12}个原子的系综组成,它们之间相隔0.5 m,耦合到由电磁场的真空模组成的环境中。通过将耗散机制与连续测量相结合,连续产生稳态纠缠并观察长达一小时。
2011-09-12 quant-ph
Floquet Quasienergy-Resolved Dissipation, Dynamics, and Spectroscopy in Ultrastrong Cavity-QED
Queen’s University(女王大学);RIKEN(理化学研究所);The University of Michigan(密歇根大学)
针对超强耦合腔QED中的强周期驱动,提出非世俗Floquet广义主方程框架,揭示耗散由准能量而非未驱动共振决定,实现光谱预测与量子态调控。
2026-07-01 quant-ph
Beyond ideal cavities: quantifying the impact of cavity dissipation on light-matter strong coupling
Università degli Studi di Perugia(佩鲁贾大学);Norwegian University of Science and Technology(挪威科技大学)
本文通过引入腔品质因子Q扩展Pauli-Fierz哈密顿量,量化腔耗散对光-物质强耦合的影响,发现实际腔损耗可使Rabi分裂降低超20%,强调需在模拟中纳入真实损耗。
2026-10-06 physics.chem-ph quant-ph
Measurement-induced generation of Schrödinger cat states in cavity QED
Northeast Normal University(东北师范大学)
该研究在腔-QED系统中提出结合相干驱动、色散原子-腔相互作用和原子后选择的测量方案,可实验可行地产生抗中等腔耗散的薛定谔猫态,无需强光学非线性或工程化耗散。
2026-08-06 quant-ph
Cavity resonances dominating the photon statistics in the non-equilibrium steady state
从理论上研究了光子在腔中的非平衡稳态。NEST是由腔的不同部分处于不同温度或温度梯度引起的。利用基于林德布拉德方程的速率方程,导出了稳态光子谱分布的解析表达式。我们预测的非平衡稳态和一个适合的黑体光谱计算通过普朗克定律与有效温度之间的差异。对于两个大小相似的物体,在两个温度下相差两倍,差异将超过10%。我们还表明,腔共振产生的非平衡稳态的光子有一个特别大的影响。研究多个温度下的热谱对高精度原子钟具有重要意义。
2014-05-28 physics.optics quant-ph
Engineering steady Knill-Laflamme-Milburn state of Rydberg atoms by dissipation
Knill-Laflamme-Milburn(KLM)态已被证明是用于量子信息处理的有用资源[Nature 409,46(2001)]。对于原子KLM态,基于含时幺正动力学已经提出了几种方案,但耗散产生这些态还未见报道。本文讨论了在中性原子体系中产生不同形式的二分KLM态的可能性,其中激发态的自发发射与Rydberg反封锁机制相结合,可以从任意的初始态设计出稳定的KLM态.对主方程的数值模拟表明,在现有的实验参数下,可以获得99%以上的保真度。
2018-03-06 quant-ph
Driving many distant atoms into high-fidelity steady state entanglement via Lyapunov control
基于封闭和开放系统的李雅普诺夫控制理论,我们提出了一种在腔-光纤-腔系统中产生多个远距离原子W态的方案。在封闭系统中,即使腔与光纤之间的耦合强度非常弱,也能成功地产生W态。在存在原子自发发射或腔和光纤衰减的情况下,提出了光子测量和量子反馈的方法来提高保真度,使得在大耗散的情况下能够有效地产生高保真的W态.此外,时间最优的李雅普诺夫控制研究,以缩短开放系统的进化时间,提高保真度。
2018-01-18 quant-ph
Quantum-limited amplification and parametric instability in the reversed dissipation regime of cavity optomechanics
腔光机械现象,如冷却,放大或光机械诱导的透明度,出现由于参数耦合的电磁和机械谐振器的耗散率的强烈不平衡。在这里,我们分析了反向耗散制度的机械能弛豫率超过电磁腔的能量衰减率。我们证明,这种机制允许电磁模式的机械诱导放大(或冷却)。增益,带宽,和增加的噪声,这种电磁放大器的推导和比较,在正常的耗散制度的放大。此外,我们还分析了参量不稳定性,即光机械布里渊激光,并将其与传统的光机械声子激光进行了对比。最后,我们提出了一个实验方案,实现了反向耗散制度,使用参数耦合和光学机械冷却与第二电磁模式,使量子限制放大。高Q超导微波谐振器的最新进展使反向耗散机制在实验上成为可能。
2014-07-01 cond-mat.mes-hall 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
Steady-state superradiance with Rydberg polaritons
稳态超辐射激光器可以产生超窄线宽的光,在量子信息和精密计量等领域有着重要的应用。然而,这种激光器产生的光本质上仍然是经典的。在这里,我们表明,里德伯介质的引入到一个腔中含有原子与一个狭窄的光学跃迁可以导致超窄线宽$nonclassical$光的稳态超辐射发射。由里德伯介质引起的腔非线性强烈地改变了超辐射阈值,并导致腔输出光谱$-$中出现了一个Mollow三重态。这种行为可以理解为共振荧光的一种不寻常的模拟。腔输出光谱具有非常尖锐的中心峰,其线宽可以远窄于经典超辐射激光器的线宽。这种前所未有的光谱清晰度,加上光的非经典性质,可能会导致新的应用,其中光谱纯$quantum$光是理想的。
2016-11-02 quant-ph
Observation of multiple steady states with engineered dissipation
本文在一维十量子比特超导处理器中引入工程噪声,基于主方程随机展开模拟多体开放量子系统,并通过 Floquet 工程形成的强对称性观测到多个稳态。
2023-08-25 quant-ph
Steady states of $Λ$-type three-level systems excited by quantum light in lossy cavities
量子光和物质之间的相互作用正在被深入研究的系统,封闭在高$Q$腔,强烈增强光-物质耦合。然而,对于许多应用,由于腔模式的光谱宽度增加,优选具有较低$Q$因子的腔。在这里,我们研究量子光和物质之间的相互作用所表示的$Λ$型三能级系统在损耗腔,假设腔损耗是主要的损失机制。我们证明了腔损耗导致电子占据的非平凡稳态,该稳态可以由损耗率和量子场的初始统计来控制。这种稳定状态的形成机制可以根据运动方程来理解。稳态和它们的数值模拟的解析表达式,并讨论。
2021-09-02 quant-ph
Steady state entanglement of two superconducting qubits engineered by dissipation
我们提出了一个在电路QED装置中耗散制备两个超导量子比特纠缠稳态的方案。结合谐振器光子损耗,一个耗散过程已经存在于设置中,与一个有效的双光子微波驱动器,我们设计了一个有效的衰减机制,准备一个最大纠缠态的两个量子比特。这种状态然后被维持为被驱动的、耗散的进化的稳态。耗散态制备协议的性能进行了分析研究和数值验证。鉴于所提出的方案的实验实施,我们调查潜在的实验缺陷的影响,并表明,我们的计划是强大的参数的小偏差。我们发现,与目标状态的高结晶度可以实现与国家的最先进的3D,以及与更常用的2D transmons。我们的研究结果为在电路量子电动力学中证明纠缠稳态开辟了一条途径。
2014-05-14 quant-ph
Non equilibrium dissipation-driven steady many-body entanglement
我们研究了一个二能级量子系统(量子比特)的系综与一个共同的电磁场在附近的电介质板,其温度被保持不同的一些远周围的墙壁。我们表明,由这个固定和热平衡(OTE)场驱动的量子比特的耗散动力学,允许产生稳定的多体纠缠态,不同于在热平衡的情况下,稳态总是非纠缠。通过研究多达10个量子比特,我们指出了对称性在纠缠产生中的作用,这在置换不变配置的情况下是突出的。在三个量子比特的情况下,我们发现三重纠缠对量子比特的空间配置有很强的依赖性,而在六个量子比特的情况下,我们发现几个高度纠缠的双分区,其中纠缠可以显著地在高达100 $μ$ m的大量子比特-量子比特距离下生存。
2015-04-03 quant-ph
Steady-State Emission of Quantum-Correlated Light in the Telecom Band from a Single Atom
Te Whai Ao–Dodd-Walls Centre for Photonic and Quantum Technologies(Te Whai Ao–Dodd-Walls 光子与量子技术中心);Department of Physics, University of Auckland(奥克兰大学物理系);Department of Applied Physics, Waseda University(早稻田大学应用物理系)
该研究提出通过调控激光频率和腔模耦合,实现单个原子稳态发射量子相关电信波段光,并验证其在腔量子电动力学系统中的可行性。
2026-01-30 quant-ph
Conditional evolution in single-atom cavity QED
我们考虑了一个典型的腔QED系统,该系统由一个二能级原子与一个谐振腔中的单电磁场模的强相互作用组成。谐振腔被谐振驱动,输出进行连续零差测量。我们推导出一个明确的表达系统的状态条件上的离散光计数记录。如果系统最初处于稳态,则该表达式采用特别简单的形式。作为一个副产品,我们推导出一个一般公式的稳定状态,已在强驱动极限之前被证明。
2001-06-15 quant-ph
Squeezed Optomechanics with Phase-matched Amplification and Dissipation
我们研究了光机械系统(OMS)中压缩腔模和机械模之间的非线性相互作用,使我们能够选择性地获得辐射-压力耦合或参数放大过程。腔模的压缩可以增强相互作用强度,使其进入单光子强耦合区,即使OMS原本处于弱耦合区。此外,通过引入宽带压缩真空,与压缩腔模的参量放大相位匹配,可以完全抑制压缩模的噪声。该建议提供了一种使用压缩腔模式控制OMS的替代方法,该方法应允许使用当前可用的光机械技术实现单光子量子过程。潜在的应用范围从工程单光子源到非经典声子态。
2015-03-05 quant-ph
Demonstration of Ultra Low Dissipation Optomechanical Resonators on a Chip
腔增强的辐射压力耦合的光学和机械自由度引起一系列的光机械现象,特别是提供了一个途径的介观机械振荡器的量子制度。然而,腔光学力学的主要挑战是实现同时最大化光学精细度和机械质量的系统。在这里,我们证明了第一次独立控制的机械和光学自由度内的一个和相同的片上谐振器。第一次直接观察到的机械正常模式耦合在微机械系统允许定量的机械耗散的理解。谐振器几何形状的后续优化实现了固有材料损耗限制的机械Q因子,与高MHz频率范围内报告的最佳值相媲美,同时保持谐振器的超高光学精细度。我们的结果不仅对基于微谐振腔的光机系统中的机械损耗有了全面的了解,而且为腔光机学提供了一个理想的环境。
2008-07-18 quant-ph
Dissipation control in cavity QED with oscillating mode-structures
我们证明了如何依赖于时间的耗散环境可以被用作控制二能级原子的量子态的工具。在我们的模型系统的频率和耦合强度与微观水库模式调制,而水库结构的主要特征保持固定的时间。物理上,这可以通过在振荡的外部浴槽内包含静态原子腔系统来实现。我们表明,它是可能的动态解耦的原子从它的环境,尽管事实上,这两个保持共振在任何时候。这可能导致马尔可夫动力学,即使对于强原子浴耦合,因为原子衰变被抑制到除了少数通道之外的所有通道中;因此,水库占用谱获得边带结构,峰被环境调制的频率分开。使用这种方法的自发发射率的降低可以显著大于使用相同参数的振荡原子浴失谐所能实现的。
2008-03-21 quant-ph
Stationary entanglement induced by dissipation
研究了两个相互作用的二能级原子耦合到一个公共电磁浴中,并紧密地位于一个有耗腔中的动力学行为。在两原子-腔系统中,初始仅注入一个激发,损耗机制渐近地驱动物质样品到达一个稳定的最大纠缠态。的两个原子的紧密程度相对于这样的合作行为所发挥的作用进行了仔细讨论。稳态辐射捕获效应被发现和透明的解释。
2004-02-27 quant-ph
Aperiodic Dissipation as a Mechanism for Steady-State Localization
National University of Singapore(新加坡国立大学);Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore(新加坡国立大学量子技术中心);MajuLab, CNRS-UCA-SU-NUS-NTU International Joint Research Unit(MajuLab,CNRS-南锡大学-索邦大学-新加坡国立大学-南洋理工大学国际联合研究单元)
本研究发现非周期耗散可有效诱导稳态局域化,通过调控耗散相位参数实现非平凡干涉,为开放量子系统中局域化控制提供了新方法。
2025-06-18 cond-mat.dis-nn quant-ph
When does dissipation help neural surrogates learn open quantum dynamics?
University of Michigan(密歇根大学)
研究耗散对神经常微分方程代理学习开放量子动力学的影响,发现弱到中等耗散能提升可学习性,但高保真度可能源于稳态简化而非真实动力学学习。
2026-06-24 quant-ph
Dissipation and non-thermal states in cryogenic cavities
SISSA — International School of Advanced Studies(国际高等研究学院);Università di Catania(卡塔尼亚大学);INFN, Sezione di Catania(意大利国家核物理研究所卡塔尼亚分部)
本文研究了低温谐振腔中光子的非热态特性及耗散行为,通过 Lindblad 方程推导了有效温度分布,并探讨了其在工程耗散和光子统计中的应用。
2026-01-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dissipation-induced superradiance in matter coupled to a self-interacting cavity
Institute for Theoretical Physics, ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院理论物理研究所);Department of Physics, University of Strathclyde(斯特拉斯克莱德大学物理系);Department of Physics, University of Konstanz(康斯坦茨大学物理系);Departamento de Física Teórica de la Materia Condensada and Condensed Matter Physics Center (IFIMAC), Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学凝聚态物质理论物理系及凝聚态物理中心)
本文在Dicke模型中引入光子Kerr非线性,发现负Kerr非线性导致低阈值自旋反转超辐射相,并通过腔耗散稳定该相,为激光和浴工程相提供新途径。
2026-06-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Generation and protection of Maximally Entangled State between many modes in an optical network with dissipation
我们提出了一个三腔网络模型,每个腔中有两个模式和一个非线性介质,通过自相位和交叉相位调制过程产生克尔型相互作用。我们有两个主要目标。第一种方法是从系统的基态出发,生成多粒子最大纠缠态(MES)。我们在没有耗散和有耗散的情况下解决这个问题。第二,我们要保护MES免受退相干。在研究MES时,我们分析了不同的二体和多体纠缠度量。我们还研究了避免能级交叉(ALC)的影响,确定的临界行为的纠缠措施,从而表明,量子关联作为这种现象的证人。我们的研究结果为在腔QED环境中实现最大纠缠态的产生和保护提供了量子工具。
2016-10-03 quant-ph
Dissipation-Assisted Steady-State Entanglement Engineering based on Electron Transfer Models
本文提出基于电子转移模型的耗散辅助协议,在 trapped-ion 模拟器上实现 N-qubit 和 N-boson W 态及可调 Dicke 态的稳态纠缠生成。
2025-07-08 quant-ph
Steady-state tripartite non-Gaussian entanglement and steering in output field from intracavity triple-photon parametric downconversion
本文研究腔耗散下三光子参量下转换输出场的三体非高斯纠缠与导引,推导实验可检测判据,证明输出场可实现稳态纠缠与导引,并展示其在远程生成负 Wigner 函数量子态中的应用。
2025-03-10 quant-ph
Steady-state entanglement and normal-mode splitting in an atom-assisted optomechanical system with intensity-dependent coupling
本文从理论上研究了依赖强度耦合的单原子光力学系统中的二体和三体连续变量纠缠以及简正模分裂。所考虑的系统是由一个法布里-珀罗腔与一个薄的振动端镜和一个二能级原子在高斯驻波的腔模。首先导出了腔模结构引起的原子-场-镜耦合的一般形式的哈密顿量。然后,我们限制我们的治疗的第一个振动边带的机械谐振器,并推导出一种新的形式的三方原子场镜哈密顿量。我们发现,当光腔被强烈驱动时,可以在三部分系统的任何一对之间产生二分纠缠,并且由于纠缠共享,原子-镜纠缠是以牺牲光-机械纠缠和光-原子纠缠为代价有效地产生的。我们还发现,在这样的系统中,当Lamb-Dicke参数足够大时,可以同时观察到正常模式分裂成三个模式。
2011-12-18 quant-ph
Optomechanical Entanglement between an Ion and an Optical Cavity Field
我们研究了一个光机械系统,其中单个囚禁离子的机械运动与腔场耦合,以实现强量子关联双模系统。我们表明,大泵浦强度的稳态光子数表现出的行为。我们进一步分析了由于腔场波动和离子运动波动的混合而发生的简正模分裂(NMS),这表明了相干能量交换。我们还发现,在存在NMS的参数区域,系统的稳态表现出连续变量纠缠。这种双模光机系统可用于实现连续变量量子信息接口和网络。
2015-05-25 quant-ph
Dissipation-induced topological phase transition and periodic-driving-induced photonic topological state transfer in a small optomechanical lattice
我们提出了一个在实际参数范围内研究基于小光力学晶格的拓扑相变和拓扑状态转移的方案。通过设计有效的光机耦合,我们发现光机晶格可以等价于一个拓扑非平凡的Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型。特别地,通过控制腔场的衰减和光机耦合,光机晶格经历了拓扑非平凡SSH相和拓扑平凡SSH相之间的相变.我们强调拓扑相变主要是由腔场的衰减引起的,这是违反直觉的,因为耗散通常是有害的系统。此外,我们还研究了基于小光力学晶格的拓扑保护边缘通道在两个腔场之间的光子态转移。我们发现,通过将具有周期性驱动振幅的外激光引入腔场,可以实现拓扑零能模辅助下的量子态转移。我们的方案为基于微纳光力学量子光学平台的光子拓扑绝缘体的映射提供了基础性和深刻的解释。
2020-09-01 quant-ph