Storing light as a mechanical excitation in a silica optomechanical resonator
我们报道了在石英谐振腔中进行光机械光存储的实验演示。我们使用的写入和读出激光脉冲调谐到一个机械频率以下的光学腔谐振控制之间的耦合的机械位移和腔谐振的光场。写入脉冲将腔谐振处的信号脉冲映射到机械激励。读出脉冲随后将机械激发转换回光脉冲。光存储寿命由机械激励的相对长的阻尼时间决定。
2011-06-22 quant-ph
Non-Markovian dynamics of few emitters in a laser-driven cavity
本文研究了激光驱动的Dicke模型。对于弱耦合系统的环境自由度的耗散动力学的发射器腔系统描述的Floquet主方程。系统演化投影到发射器自由度上导致非马尔可夫行为。我们量化的非Markovianity所产生的发射极动力学,并表明,这个量可以作为一个指标的耗散量子相变发生在高驱动振幅。
2017-09-09 quant-ph
Emergence of non-Markovianity in the emission process of an atom in a half-cavity
研究了耦合到半无限波导中的二能级原子在辐射过程中的早期量子非马尔可夫性,其中波导终端表现为理想反射镜。具体地说,我们限制的时间小于两倍的时间延迟t_d,其中t_d是沿原子镜的路径往返的持续时间的过程的分析,我们显示了一个阈值的出现在参数空间中分离的马尔可夫和非马尔可夫区域。
2014-09-04 quant-ph
Non-Markovian spontaneous emission in a tunable cavity formed by atomic mirrors
University of Arizona(亚利桑那大学);Universidad de Concepción(康塞普西翁大学)
研究了由原子镜构成的可调谐腔中非马尔可夫自发辐射的动力学,展示了单模到多模强耦合的转变及非马尔可夫动力学的近似方法。
2025-04-15 quant-ph
Cavitylike strong coupling in macroscopic waveguide QED using three coupled qubits in the deep non-Markovian regime
我们引入了一个三量子比特波导QED系统来模拟最近实验中实现的探测量子比特嵌入类原子镜的腔-QED强耦合机制。然后,我们将这个系统扩展到深非马尔可夫制度,并展示了深远的作用,延迟上的着装共振,允许显着提高极化激元寿命(由许多数量级),调谐的共振,以及实现Fano的共振和同时耦合到多个腔模式。精确的格林函数解决方案的光谱共振,和量子动力学模拟使用矩阵乘积状态,在那里我们展示了额外的控制腔QED系统使用手性探针量子比特。
2021-06-30 quant-ph
Analytical solution and entanglement swapping of a double Jaynes-Cummings model in non-Markovian environments
利用无时间卷积主方程方法研究了非马尔可夫环境中双Jaynes-Cummings模型的解析解和纠缠交换。得到了该模型的解析解,并详细讨论了原子-腔耦合、非马尔可夫效应和初态纯度对纠缠动力学的影响。结果表明,在非马尔可夫环境中,通过原子与自身腔场的相互作用,两个腔场之间的纠缠可以交换到其他两体子系统中。由于环境的耗散,当原子与腔场的耦合较弱且非马尔可夫效应较弱时,所有二体子系统的纠缠最终衰减为零。当且仅当存在强的原子-腔耦合或强的非马尔可夫效应时,所有的二体子系统都能趋于稳定的纠缠态。由一个原子和它自己的腔组成的子系统的稳态与纯度无关,而其他二体子系统的稳态则依赖于纯度。
2018-11-01 quant-ph
Non-Markovian decoherence dynamics of the hybrid quantum system with a cavity strongly coupling to a spin ensemble: a master equation approach
基于最近的超导微波腔与非均匀加宽自旋系综在外加驱动场作用下强耦合的混合量子系统的实验,我们利用精确主方程方法研究了其非马尔可夫退相干动力学.这里的自旋系综是由金刚石中带负电荷的氮空位(NV)缺陷制成的。我们精确的开放系统主方程理论描述了实验退相干的结果,并揭示了如何在强耦合制度的非均匀加宽引起的退相干被抑制的机制。此外,我们展示了如何光谱烧孔产生局域态,以进一步抑制腔退相干。我们还研究了这个系统中的两时间关联,以进一步展示量子涨落如何表现量子记忆。
2020-06-29 quant-ph
Non-Markovianity and coherence of a moving qubit inside a leaky cavity
研究了移动量子比特在泄漏腔体中的相干性与非马尔可夫性,发现速度影响相干保持和非马尔可夫性强度。
2017-05-24 quant-ph
Entangled photons from quantum-dot-cavity systems under non-Markovian decoherence by pulsed excitation
Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学);Università degli Studi di Palermo(巴勒莫大学)
研究通过脉冲双光子共振激发量子点谐振腔系统,在非马尔可夫衰减条件下计算纠缠光子对的纠缠度,提出算法降低非马尔可夫动力学模拟的计算成本。
2026-07-08 quant-ph
Ohmic Reservoir-based non-Markovianity and Quantum Speed Limit Time
研究了耗散Jaynes-Cumming模型中的二能级原子(感兴趣的量子系统)的非马尔可夫性和量子加速比,其中原子嵌入单模腔中,该腔与具有欧姆谱密度的外部库耦合。利用原子激发态的几率和时间局域主方程中的负退相干率,得到了非马尔可夫性的特征。我们还计算了原子演化过程的量子速度极限时间。结果表明,原子-腔场耦合是导致从马尔可夫到非马尔可夫以及从无加速到加速过程突变的主要物理原因,而这种突变的临界值仅取决于欧姆性参数。原子与腔场的耦合以及合适的库参数可以有效地改善动力学过程中的非马尔可夫性,加快原子的演化速度。在一定条件下,随着原子与腔场耦合度的增加,初始的非马尔可夫动力学先转变为马尔可夫动力学,然后再转变为非马尔可夫动力学。最后给出了物理解释。
2020-07-18 quant-ph
Quantum speed-up process of atom in dissipative cavity
本文得到了当库温为零,激发总数为N=1时,耗散腔中原子密度算符的解析表达式。我们还研究了原子的量子速度极限时间和动力学过程中的非马尔可夫性。结果表明,利用原子-腔耦合和库参数可以有效地控制量子效率和非马尔可夫性。原子与腔场的耦合和失谐都可以引起从马尔可夫到非马尔可夫的突然转变,这种转变是量子加速过程的主要物理原因。从不加速到加速的突变临界值取决于原子-腔耦合和库参数。对我们的结果也给出了相应的物理解释。
2020-07-19 quant-ph
AMENDART in Markovian circuit QED
研究了由一个二能级原子和一个单腔场模组成的回路量子电动力学(回路QED)系统中,在马尔可夫阻尼和退相机制作用下,由于反旋转项(AMENDART)引起的腔场和原子的渐近平均激发数.我们表明,修正以上的热值,和他们的行为进行了分析和数值模拟的拉比哈密顿描述的电路QED实现中的典型参数。我们指出,“寄生元素”,如其他腔模式或最终的非共振原子,也有很大的贡献。
2010-10-14 quant-ph
Emission spectral non-Markovianity in qubit-cavity systems in the ultrastrong coupling regime
本文针对超强耦合、非马尔可夫区域的耗散 Rabi 与 Jaynes-Cummings 模型,提出 PTNZE 计算发射光谱,并揭示反旋项、耦合强度和初始条件导致的不对称特征。
2023-04-05 quant-ph
Macroscopic quantum entanglement between an optomechanical cavity and a continuous field in presence of non-Markovian noise
该研究针对非马尔可夫噪声环境,构建了可数值量化未解析边带区相干光驱动光机械腔与连续光场间纠缠的框架,并应用于先进LIGO场景,给出了噪声下纠缠存在的参数区间,拓展了宏观量子纠缠的研究体系。
2024-03-05 quant-ph
Sudden change of genuine multipartite entanglement in non-Markovian dynamics
本文通过两对腔—库四量子比特模型研究非马尔可夫纠缠动力学,揭示腔间纠缠延长、库间纠缠延迟诞生及四体真正纠缠冻结突变,并指出该突变可在非马尔可夫 regime 中反复出现。
2024-05-22 quant-ph
Exact Non-Markovian Master Equation and Dispersive Probing of Non-Markovian Process
对于一个玻色子(费米子)开放系统在一个浴与许多玻色子(费米子)模式,我们推导出精确的非马尔可夫主方程中的记忆效应的浴是反映在依赖于时间的衰减率。在这种方法中,约化密度算子是从相应的海森堡方程的形式解构造的。作为精确主方程的应用,我们研究了腔QED系统中单个玻色子模电磁场量子耗散的非马尔可夫性。原子退相干因子明确地反映了腔浴的非马尔可夫性。
2012-12-04 quant-ph
Preservation Macroscopic Entanglement of Optomechanical Systems in non-Markovian Environment
研究了非马尔可夫环境下光机系统的动力学行为。在弱光机单光子耦合情况下,我们给出了一种充分考虑非马尔可夫记忆效应的解析方法。当腔浴耦合强度超过一定阈值时,形成经典腔场的振荡记忆态(称为束缚态)。由于非衰减光学束缚态的存在,即使在没有外部驱动激光的情况下,也保持了非平衡的光机械热纠缠。我们的结果提供了一个潜在的使用,产生和保护纠缠通过非马尔可夫环境工程。
2015-11-04 quant-ph
Quantum Zeno and anti-Zeno effect in atom-atom entanglement induced by non-Markovian environment
研究了两个二能级原子耦合到一个有耗腔中纠缠的动力学行为。我们发现,解纠缠的速度是一个减少(增加)的函数的阻尼率的腔/近(远)共振耦合。给出了这些现象的定量解释,并进一步指出它们与非马尔可夫环境诱导的量子Zeno和反Zeno效应有关。
2009-09-02 quant-ph
Non-Markovian quantum feedback from homodyne measurements: the effect of a non-zero feedback delay time
在反馈延迟时间为非零的情况下,我们精确地解决了基于零差测量的反馈回路中腔模的非马尔可夫动力学。通过适当地选择反馈参数,该方案能够显著地增加腔模的退相干时间,即使延迟时间不比退相干时间本身小得多。
1999-02-24 quant-ph
Cascade atom in high-Q cavity: The spectrum for non-Markovian decay
利用量子回归原理,从原子-腔模主方程出发,计算了单模高Q腔中级联三能级原子与连续外模零温库耦合时的自发发射谱.最初,原子处于它的上态,腔模中没有光子。在Glauber之后,光谱通过探测器原子的响应来定义。计算位于腔内(情况A)、腔端镜外(情况B-端发射)或放置在腔侧外(情况C)的检测器的光谱。发现情况A和情况B的光谱基本相同。在所有的情况下,预测的线形是免费的仪器的影响,只是由于腔衰减。光谱的中间和强耦合制度的情况下(其中两个原子的跃迁共振腔频率),非零腔失谐的情况下,和两个原子的跃迁频率不同的情况下。情况B(A)和C的谱特征在性质上是相似的,共振情况下有六个谱峰,失谐情况下有八个谱峰。这些光谱的一般特征可以通过缀饰原子模型来理解。然而,情况B和C光谱在细节上不同,后者由于量子干涉效应在腔频率处表现出深光谱孔。
2007-07-08 quant-ph
Decoherence of two qubits in a non-Markovian squeezed reservoir
精确地研究了压缩真空腔中两初始纠缠量子比特的退相干。结果表明:首先,由于压缩真空腔中各模的平均光子数增大,理论上解纠缠时间随压缩参数r的增大而减小。第二,偶宇称初始Bell态在完全退纠缠后有纠缠恢复,而奇宇称初始Bell态在完全退纠缠前有纠缠减少和纠缠恢复。结果与真空腔中的量子比特的情况完全不同。
2008-07-26 quant-ph
Dynamics of open quantum systems with initial system-reservoir correlations
本文研究了耦合到一般非马尔可夫库的光子腔系统在初始系统-库关联存在下的开放量子系统的精确动力学。结合系统-储层初始相关关系,得到了精确的无时间卷积主方程。水库的非马尔可夫动力学和初始相关性的影响被嵌入到主方程中的时间相关系数。我们发现,由初始相关引起的影响在腔的非马尔可夫动力学中起着重要的作用,但它们在马尔可夫制度的稳态极限中被冲洗掉。此外,腔场与库场之间的初始双光子关联可以诱导腔场的非平凡压缩动力学。
2010-12-22 quant-ph
Two-qubit entanglement dynamics for two different non-Markovian environments
我们研究了两个非相互作用的量子比特在两种不同的非马尔可夫条件下的纠缠时间行为:分别是与量子比特跃迁频率稍微偏离共振的高$Q$腔和非理想光子带隙。我们发现,在第一种情况下,通过调节腔量子比特的失谐量,可以使纠缠损失恢复和延迟,而在非理想光子带隙中,则发生部分纠缠捕获。
2009-09-30 quant-ph
Non-Markovian transient spectroscopy in cavity QED
我们从理论上分析了离开腔的瞬态场的测量,作为研究腔量子电动力学(QED)中非马尔可夫动力学的工具。结合动态去耦脉冲序列,瞬态光谱可以用于恢复由于不均匀加宽而在静止腔透射光谱中可能被遮蔽的光谱特征。这里介绍的形式主义可以被利用来执行原位噪声光谱学,揭示了一个强大的签名的量子噪声所产生的非对易观测值,一个纯粹的量子效应。
2022-11-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Detecting non-Markovianity from continuous monitoring
我们研究了如何在连续监测其玻色子环境的一部分时,可以检测到一个开放的两能级系统的非马尔可夫性。考虑到一个原子在一个有损耗的腔的物理场景,我们证明了从腔的光子的随时间变化的通量的属性允许在原子动力学中的记忆效应的检测,而不需要状态也不过程断层扫描。该框架与使用伪模式方法的环境的存储器部分的有效描述重叠。我们的中心结果表明,如何在一个扩大的开放系统的环境马尔可夫测量记录允许得出结论的非马尔可夫的原始系统的利益。
2014-09-16 quant-ph
Non-Markovianity and Clauser-Horne-Shimony-Holt (CHSH)-Bell inequality violation in quantum dissipative systems
我们研究了两个初始相关的原子量子比特的多体系统中的非马尔可夫动力学,每个原子量子比特位于单模漏腔中,并与自己的玻色子库相互作用。我们显示了主导地位的非马尔可夫功能,量化的保真度的差异的演化系统与其密度矩阵在较早的时间,在三个特定的两个量子位分区与腔腔和原子水库密度矩阵在同一个子系统内,和腔水库减少矩阵在两个子系统。腔-腔子系统的非马尔可夫性在异常点附近得到优化。CHSH-贝尔不等式计算的各种两个量子比特的分区表明,高非局域性出现在一个特定的子系统与增强的非马尔可夫动力学在相邻的子系统。这是在对比的非局域性和量子相关性的匹配存在的区域跨越时间t和腔衰减率为选择分区。我们讨论了这些结果的光合系统的适用性。
2012-11-07 physics.chem-ph quant-ph
Crossover Between Non-Markovian and Markovian Dynamics Induced by a Hierarchical Environment
库的记忆效应可以诱导开放量子系统的非马尔可夫演化。虽然具有更强记忆效应的水库似乎应该对感兴趣的系统产生更强的非马尔可夫效应,但这种看似直观的想法可能并不总是正确的。我们通过研究耦合到分层环境的量子位(二能级原子)来说明这一点,该分层环境包含单模腔和由无限多个模式组成的水库。我们展示了系统的非马尔可夫特性是如何受到量子比特和腔之间的耦合强度和库的相关时间的影响。特别是,我们发现了一个新的现象,即量子比特的马尔可夫和非马尔可夫过渡表现出一个异常的模式,在参数空间所描述的耦合强度和相关时间的水库。
2014-10-10 quant-ph
Effects of Markovian noise and cavity disorders on the entanglement dynamics of double Jaynes-Cummings models
本文研究双Jaynes-Cummings模型在Markov噪声、玻璃态腔无序与非线性泵浦下的纠缠动力学,揭示ESD、恢复、单调衰减及特征抹平机制。
2025-09-30 quant-ph
Entropic uncertainty relations for Markovian and non-Markovian processes under a structured bosonic reservoir
测不准关系是量子力学中的一个基本极限,它与量子精密测量有关,对量子信息处理具有重要意义。由于与周围环境的相互作用,量子系统将不可避免地遭受退相干。本文研究了玻色子库下原子-腔相互作用系统在马尔可夫和非马尔可夫状态之间的过渡过程中熵测不准关系的动力学行为。具体地说,我们探讨了熵不确定性关系的动态行为下的一对不相容的观察量的原子衰变效应下,量子记忆和没有量子记忆。我们发现,不确定性显着依赖于原子-腔和腔库的相互作用,以及相关时间,$τ$,结构水库。此外,我们验证了不确定性与所观察到的量子比特系统的状态的纯度是反相关的。我们还提出了一个非常简单和有效的方法来减少不确定性,利用量子弱测量反转。因此,我们的工作提供了一个新的见解,在一个开放的系统内的多分量测量的不确定性动力学,因此是重要的量子精密测量。
2017-03-25 quant-ph
Entanglement assisted probe of the non-Markovian to Markovian transition in open quantum system dynamics
本研究利用超导量子比特处理器,通过纠缠辅助探测开放量子系统的非马尔可夫动力学,观测到纠缠坍缩复苏的记忆效应,并通过热光子调控实现非马尔可夫到马尔可夫的转变,最终借量子芝诺效应的无退相干子空间稳定纠缠。
2024-05-14 quant-ph
Non-Markovian Quantum Dynamics in Strongly Coupled Multimode Cavities Conditioned on Continuous Measurement
非马尔科夫开放量子系统中的一个重要挑战是了解我们从输出场的连续测量中获得什么信息。例如,多模腔QED系统中的原子提供了一个令人兴奋的平台来研究多体现象,其中原子之间以及与腔的强耦合,但是强耦合使得从输出光推断原子的条件态变得复杂。在这项工作中,我们解决这个问题,通过一个条件层次的运动方程,它提供了一个精确的条件下减少描述的监测(和连续反馈)描述减少原子状态。我们利用这种形式主义,研究如何不同的监测模式的多模腔影响我们的信息增益的原子状态,并提高自旋压缩通过测量和反馈在强耦合制度。这项工作打开了机会,了解非马尔可夫开放量子系统的连续监测,无论是在实践和基础水平。
2022-02-09 quant-ph
Protecting entanglement by adjusting the velocities of moving qubits inside non-Markovian environments
开放量子系统中有效的纠缠保持是实现量子资源可靠利用的关键。我们通过研究当两个原子量子比特在两个分离的相同腔中移动时,两量子比特纠缠的动态行为来解决这个问题。移动的量子位独立地与它们各自的腔相互作用。作为一个主要的一般性结果,我们发现,在共振量子比特腔相互作用下,两个移动量子比特之间的初始纠缠保持更接近其初始值随着时间的推移相比,固定量子比特的情况下。特别是,我们表明,初始纠缠可以通过适当地调整量子比特的速度,根据腔的非马尔可夫特征,强烈地保护从衰减。我们的研究结果提供了一种在腔QED场景中自然实现的保持量子相关性对抗噪声的进一步方法,并且可以直接扩展到许多量子位以实现可扩展性。
2017-03-04 quant-ph
Cavity-based architecture to preserve quantum coherence and entanglement
量子技术依赖于资源的利用,如量子相干性和纠缠,这使得量子信息和计算处理成为可能。然而,这一成就受到任何量子系统周围环境的不利影响的危害,因此找到保护量子资源的策略至关重要。非马尔可夫和结构化环境是实现这一目标的有用工具。在这里,我们展示了如何一个简单的环境架构由两个耦合损耗腔,使马尔可夫和非马尔可夫制度之间的切换嵌入在一个腔的量子位的动态。此外,如果没有量子比特的腔是完美的,那么量子比特的相干性可以无限期地保持。然后,我们专注于纠缠控制的两个独立的量子比特本地受到这样的工程环境,并讨论其可行性的框架下的电路量子电动力学。最新的实验参数,我们表明,我们的架构允许纠缠寿命的数量级长于自发寿命没有本地腔耦合。这种基于腔的架构可以直接扩展到许多量子位,以实现可扩展性。
2015-08-07 quant-ph
Observation of non-Markovian dynamics of a single quantum dot in a micropillar cavity
我们测量了耦合到微柱腔的准共振激发单量子点的失谐相关动力学。该系统是仿照耗散Jaynes-Cummings模型,其中所有的实验参数由明确的测量。当量子点被调谐到与腔共振时,我们观察到非马尔可夫动力学,导致时间上的非指数衰减。实验和理论之间的良好的一致性观察到没有自由参数提供的第一个定量描述的全固态腔QED系统的基础上量子点发射体。
2011-05-12 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Multimode-cavity picture of non-Markovian waveguide QED
Universität Ulm(乌尔姆大学);NEST, Istituto Nanoscienze-CNR(意大利国家纳米科学技术研究所(NEST));Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Padova(意大利国家核物理研究所帕多瓦分部)
本文提出了一种多模式谐振腔视角来描述和解释非马尔可夫波导量子电子学问题,通过将波导分解为多个块来直观描述,其中直接耦合到原子的块代表一个有效漏损的多模式谐振腔,从而形成一个有效的白噪声浴。通过保留有限数量的谐振腔模式(随时间延迟增加而增加)来近似动力学,能够捕捉原子和场的动力学,即使在多激发情况下也能在发射和散射过程中发挥作用。作为应用,作者展示了最近识别的非马尔可夫稳态可以通过保留非常少甚至仅一个谐振腔模式来理解。
2026-05-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Signatures of Non-Markovianity in Cavity-QED with Color Centers in 2D Materials
本文结合从头计算与全量子数值方法研究hBN缺陷-腔系统,揭示弱耦合下的非马尔可夫声子特征及强耦合下的光-物质-声子杂化态,并提出通用方法框架。
2022-07-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-Markovian two-time correlation functions for optomechanical systems
Stevens Institute of Technology(史蒂文斯理工学院);New York Institute of Technology(纽约理工学院);University of South Florida(南佛罗里达大学)
本文针对腔光机械系统的双时关联函数(TTCF)展开研究,通过随机薛定谔方程方法分析其长时间稳态及含时情况,发现马尔可夫与非马尔可夫体系的稳态差异导致TTCF不同,且含时TTCF比传统谱函数方法能揭示更多环境信息。
2026-10-05 quant-ph
Theory of adiabatic quantum control in the presence of cavity-photon shot noise
物理学的许多领域依赖于绝热状态转移协议,允许量子态在不同的物理系统之间移动以进行存储和检索或状态操纵。然而,这些状态转移协议遭受失相和耗散。在这篇论文中,我们超越了标准的开放系统处理量子耗散允许我们考虑非马尔可夫环境。我们利用绝热微扰理论对各种量子态传输协议进行了解析描述。前导阶修正将产生附加项,增加到几何相位,阻止我们实现完美的保真度。我们得到的几何相位的影响,在非马尔可夫制度的解析描述。马尔可夫制度通常是通过解决一个标准的布洛赫-雷德菲尔德主方程,而在非马尔可夫制度,我们进行长期的近似,使我们能够获得一个解决方案的密度矩阵没有解决主方程。这个解决方案包含了我们的状态转移协议的所有相关阶段信息。在发展了一般的理论工具之后,我们将我们的方法应用于驱动腔中四能级原子间的绝热态转移。我们明确考虑由于不可避免的光子散粒噪声散粒噪声的退相效应,并给出了一个协议,用于执行相位门。这些结果将有助于正在进行的电路量子电动力学(QED)系统的实验。
2018-02-22 quant-ph
Improved storage of coherent and squeezed states in imperfect ring cavity
本文提出了一种改善环形腔非单位反射率缺陷的方法。该方法是基于使用压缩状态的光脉冲照明的镜子和逐渐零差检测的辐射逃逸的腔,然后由单一的位移和单一的压缩操作上执行的释放状态。讨论了这种方法在储存未知相干态和已知压缩态过程中的作用,以及在光学环形腔中压缩态的产生。
2004-01-14 quant-ph
Enhanced optomechanical nonlinearity through non-Markovian mechanical noise
本文通过解析求解非线性光机系统在量子布朗运动下的完整动力学,发现非马尔可夫浴结构能增强光机非线性强度,为未来实验实现强非线性提供了理论依据。
2023-08-02 quant-ph
Non-Markovian dynamics of a microcavity coupled to a waveguide in photonic crystals
基于Fano紧束缚模型,研究了光子晶体中微腔与波导耦合的非马尔可夫动力学。利用精确的主方程,我们解析和数值求解了腔相干态的时间演化和相关的物理观测值。当腔与波导之间的耦合增加时,出现了一个临界转变。特别是当耦合强度超过某一临界值时,腔场变为无耗散,表现出强的非马尔可夫记忆效应。结果还表明,在很低的温度下,当腔与波导强耦合时,腔可以保持任意少量光子的相干态。这些性质可以通过实验测量,通过光子电流流过波导中的光子晶体。
2010-06-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Modulating quantum Fisher information of qubit in dissipative cavity by coupling strength
利用非马尔可夫主方程,研究了腔和环境对耗散腔中原子量子比特系统的量子费舍尔信息(QFI)的影响。得到了两种不同初始态下的量子流指数公式,并分析了原子-腔耦合和腔-库耦合对量子流指数的影响。结果表明,QFI的动力学行为明显依赖于原子的初始态、原子-腔耦合和腔-库耦合。原子-腔耦合越强,QFI振荡越快,QFI降低越慢。特别是当原子与腔场耦合足够大时,QFI将趋于一个不为零的稳定值。另一方面,腔库耦合越小,非马尔可夫效应越强,QFI衰减越慢。换句话说,选择最佳参数可以提高参数估计的精度。此外,还利用QFI流动给出了QFI动力学行为的物理解释。
2019-05-16 quant-ph
A non-Markovian quantum trajectory approach to radiation into structured continuum
本文提出了一种非马尔可夫量子轨道方法来处理原子辐射到非平坦态密度的原子库中的问题。一个例子的数值模拟的情况下,其中的自由空间模式的水库被改变的存在下的一个空腔的结果,并与那些扩展系统的方法进行比较。
1999-02-09 quant-ph
Quantumness and memory of one qubit in a dissipative cavity under classical control
量子-经典混合系统是利用经典器件实现量子系统控制的一种很有前途的体系结构。在这里,我们提供了一个全面的研究与记忆效应的量子的各种表现形式的动力学,确定非马尔可夫,由经典场控制的量子位,并嵌入在一个泄漏腔。我们考虑Leggett-Garg不等式和量子见证作为量子性的实验友好指标,并研究了演化(噪声)量子态的几何相位。我们发现,在共振量子比特-经典场相互作用下,尽管非马尔可夫性消失,但与经典控制的更强耦合会导致量子性的增强。相应地,增加量子位场的失谐(非共振)减少了量子位的非经典行为,同时恢复了非马尔可夫特征。然后我们发现,量子比特的几何相位可以显着保持与腔谱宽度通过强耦合到经典场。与经典场的可控相互作用抑制了开放量子比特的有效时间依赖衰减率。这些结果提供了实用的见解,对一个经典的利用量子特性的量子信息的情况。
2020-01-16 quant-ph
Antibunching Enhancement via Non-Markovianity in a Hybrid Optical-Microwave Cross-Cavity
Institute of Theoretical Physics and State Key Laboratory of Quantum Optics Technologies and Devices, Shanxi University(山西大学理论物理研究所及量子光学技术与器件国家重点实验室)
该研究在混合光-微波交叉腔中,利用Er³⁺:Y₂SiO₅晶体引入非马尔可夫性,通过结构化库工程抑制二阶关联函数至10⁻⁷量级,实现高纯度反聚束光产生,为量子光源开发提供新途径。
2026-08-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Optimal control of non-Markovian dynamics in a single-mode cavity strongly coupled to an inhomogeneously broadened spin ensemble
量子力学自旋的集合为量子存储器提供了一个有前途的平台,但正确的功能需要精确控制不可避免的系统缺陷。我们提出了一个有效的控制方案的自旋系综强耦合到一个单模腔的基础上的一组Volterra方程依赖于弱的经典控制脉冲。我们的方法的可行性证明在明确的存储和读出序列,将作为实现更苛刻的全量子力学最优控制方案的起点。
2017-10-17 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
How to Trap Photons? Storing Single-Photon Quantum States in Collective Atomic Excitations
我们表明,它是可能的“存储”量子态的单光子场映射到{ \it集体}亚稳态的光密,相干驱动介质内的光学谐振腔。本文提出了一种绝热方法,它能以接近100%的效率将非经典关联从行波单光子波包转换到原子态,反之亦然。与以前涉及单原子的方法相比,本技术不需要对应于高Q微腔的强耦合机制。相反,腔内电磁感应透明被用来实现腔模和原子之间的强耦合。
1999-12-06 quant-ph
Quantum Zeno and Anti-Zeno Effects on the Entanglement Dynamics of Qubits Dissipating into a Common and non-Markovian Environment
我们研究了量子芝诺和反芝诺效应对非相互作用量子比特集体的成对纠缠动力学的影响,这些量子比特最初是在Werner态中制备的,并且与一个共同的非马尔可夫环境非共振耦合。在有无非选择性测量的情况下,我们得到了共存的解析表达式。特别是,我们表达我们的结果在强耦合和弱耦合制度,并检查系统的大小的作用,以及从腔场频率的时间行为的成对纠缠的失谐的效果。结果表明,在弱耦合区,在没有测量的情况下,失谐量对纠缠的保护有积极的作用。我们发现,当失谐量小于腔阻尼率时,量子芝诺效应总是占主导地位,而当失谐量大于腔阻尼率时,芝诺效应和反芝诺效应都可能发生,这取决于测量间隔.我们还发现,在强耦合机制中,无论有无失谐量,两两纠缠动力学都可以产生反Zeno效应。
2016-07-05 quant-ph
Unravelling the non-Markovian spin-boson model and quantum quasi-Otto cycle
本文利用自旋-玻色模型研究原子-腔非马尔可夫动力学,构造精确Lindblad型主方程,并提出准奥托循环,证明其在适当条件下效率可超越标准奥托循环,且多次重复后效率渐近趋近奥托热机。
2025-05-07 quant-ph
Frozen Gaussian quantum discord in photonic crystal cavity array system
保护量子关联不受退相干的影响是量子信息处理的关键问题之一。人们普遍认为,在局域马尔可夫退相干下,复合系统的任何初始量子关联都渐近地或突然地减小到零。在这里,我们表明,与这种认识相反,一个明显的高斯量子不和谐的连续变量二分系统可以冻结在非马尔可夫动力学的稳态,如果每个子系统形成一个本地模式与其本地水库。这种冻结量子不和谐的条件可以通过适当地设计水库的结构来达到。提出了在由光子晶体构成的耦合腔阵列系统中实现上述结果的可能性。
2013-07-29 quant-ph
From Superradiance to Superabsorption: An Exact Treatment of Non-Markovian Cooperative Radiation
Universidad Complutense(康普顿斯大学);CCS-Center for Computational Simulation, Campus de Montegancedo UPM(UPM蒙特加内多校区计算模拟中心)
研究两能级原子系综与有损谐振腔耦合时协同辐射现象,通过推导双发射体解析解及用数值精确方法研究更大系综,刻画了多达\(10^3\)个发射体系统从马尔可夫到非马尔可夫集体动力学的转变。
2026-07-07 quant-ph
On the non-Markovian quantum control dynamics
Université Paris-Saclay, CNRS, CentraleSupélec(巴黎萨克雷大学);Laboratoire des Signaux et Systèmes (L2S)(信号与系统实验室);Department of Applied Mathematics, the Hong Kong Polytechnic University(香港理工大学应用数学系);Institute of Mathematics and Physics, Aberystwyth University(阿伯里斯特威斯大学数学物理研究所)
本文研究非马尔可夫量子动力学的开环控制与闭环测量反馈控制,通过腔量子电动力学系统示例,探讨非马尔可夫特性对量子态演化的影响及测量反馈对高维量子态动态的调控。
2026-04-13 physics.atom-ph quant-ph
Markovian and non-Markovian master equations versus an exactly solvable model of a qubit in a cavity
本文通过阻尼 Jaynes-Cummings 精确解系统比较了多种马尔可夫与非马尔可夫主方程在不同谱密度下的表现,发现粗粒化方程在马尔可夫有效区优于标准 RWA Lindblad 方程,四阶 TCL 方程在所有情况下表现最佳,揭示了现有方法在长时间演化下的不足。
2024-03-27 cond-mat.other quant-ph
Topological Protection and Control of Quantum Markovianity
在玻恩-马尔可夫近似下,量子比特系统,如二能级原子,当弱耦合到无特征的环境时,会经历量子相干性或激发的无记忆衰减。最近的研究表明,由于安德森局域化,环境中不可避免的无序是导致非马尔可夫效应和信息从环境回流到系统中的原因。这使得无序成为增强系统中非马尔可夫性的资源--环境动力学,这可能与腔量子电动力学有关。在这里,我们考虑的退相干动力学的量子比特弱耦合到一个二维浴与一个非平凡的拓扑相位,如一个二能级原子嵌入在一个二维耦合腔阵列与一个合成的规范场实现量子霍尔浴,和~显示Markovianity是保护适度的无序由于在量子霍尔浴的手征边缘模式的鲁棒性。有趣的是,关闭规范场,即,将浴缸翻转到拓扑平凡阶段,允许重新引入非马尔可夫效应。这一结果表明,通过可调的合成规范场改变浴槽的拓扑相位可以用来控制量子位环境系统中的非马尔可夫效应和量子信息回流。
2020-02-11 quant-ph