Quantum Metrology in the Ultrastrong Coupling Regime of Light-Matter Interactions: Leveraging Virtual Excitations without Extracting Them
本研究利用超强耦合系统中的虚激发及其关联，通过Dicke模型和频移方法实现量子计量增强，使估计精度按exp(4ξ)缩放，超越标准量子极限，为高精度测量提供通用框架。
2025-09-10 quant-ph
Dissipative Quantum Battery in the Ultrastrong Coupling Regime Between Two Oscillators
Henan Normal University（河南师范大学）；Dalian University of Technology（大连理工大学）；Shangrao Normal University（上饶师范学院）；Hunan Normal University（湖南师范大学）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）
本文提出了一种开放量子电池，利用双模超强耦合玻色子系统存储和释放能量，通过控制初始态实现单向能量流动，展示了在超强耦合 regime 和更广温度范围内，充电能量和ergotropy显著增强。
2026-02-16 quant-ph
Quantum signature of a squeezed mechanical oscillator
量子力学的一些预言与日常经验的宏观领域形成对比，特别是那些起源于海森堡不确定原理的预言，这些预言被编码在一些可测量算子的非交换性中。尽管如此，在过去的十年中，光机实验已经实现了表现出这种非经典性质的宏观机械振荡器。一个关键的指标是在电磁场中产生的运动边带的强度的不对称性，该电磁场通过干涉测量振荡器的位置。这种不对称性是振荡器量子运动的足迹，起源于其梯形算符之间的非交换性。在强调宏观系统的量子物理学的道路上的另一个步骤是实现强非经典态，并随后观察到独特的量子行为。在这里，我们确实扩展到压缩状态的宏观机械振荡器嵌入在一个光学腔，产生的参数效应起源于一个适当的组合的光场的分析。的运动边带采取一种特殊的形状，与修改后的系统动力学，与非对称的功能揭示和量化的压缩振子运动的量子分量。
2019-07-11 quant-ph
Signatures of Chaos in a Quasiperiodically Driven Quantum Impact Oscillator
Indian Institute of Science Education and Research Kolkata（印度科学教育研究学院加尔各答分校）
本研究证明准周期驱动碰撞振子在擦边条件下产生量子混沌，通过多种诊断确认混沌特征，并揭示频率比无理程度影响全局纠缠扩散。
2026-09-17 quant-ph
Energy-levels crossing and radial Dirac equation: Supersymmetry and quasi-parity spectral signatures
研究四维矢量电磁场中具有位置依赖质量的（3+1）维Dirac方程.使用两个过于简化的例子（狄拉克-库仑和狄拉克-振子场），我们报告的能级交叉作为一个频谱特性或作为隐藏的超对称量子力学语言和/或准宇称签名的影响。在相关相互作用耦合到Dirac方程的方式不同的情况下，观察到两个最终的/有效的子系统：Dirac-库仑和Dirac-振子在能级交叉上表现出不同的条件。
2007-08-20 quant-ph
Genuine quantum signatures in synchronization of anharmonic self-oscillators
研究了具有克尔非谐性的范德波尔自振子与外驱动的同步。我们证明了量子振子的非谐、离散能谱导致了在相应的经典系统中不存在的锁相和频率夹带的多重共振。强驱动接近这些共振导致非经典稳态维格纳分布。这些真正的量子签名的实验实现可以用当前的技术来实现。
2016-08-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dunkl--Pauli Oscillator in an Aharonov--Bohm Flux: Restriction of Admissible Angular Sectors and Thermodynamic Signatures
Theoretical Physics Laboratory, Department of Physics, University of Jijel, Algeria（朱杰尔大学物理系理论物理实验室）；Department of Process Engineering University of Constantine 3 –Salah Boubnider25016 Constantine, Algeria（君士坦丁三世-萨拉胡布卜尼德大学工艺工程系）
研究了存在 Aharonov-Bohm 磁通量下的二维 Dunkl-Pauli 振子，其反射对称性和拓扑规范场导致量子态的约束，从而出现最低角量子数 ℓ₀，并影响热力学性质。
2026-08-25 quant-ph
Signatures of Dissipation Driven Quantum Phase Transition in Rabi Model
本文结合世界线蒙特卡洛、矩阵乘积态与Feynman式变分方法，证明耗散量子Rabi模型在欧姆区存在深强耦合下的BKT量子相变，并给出其时频域弛豫特征及磁通量子比特实现方案。
2023-04-16 quant-ph
Spectroscopy and critical quantum thermometry in the ultrastrong coupling regime
我们提出了各向异性Hopfield模型的精确解析解，并利用它详细研究了两个超强耦合量子系统的光谱和温度响应。有趣的是，我们表明，根据耦合系统的初始状态，真空拉比分裂表现出显着的不对称性，可以被认为是违反直觉的解耦效应的光谱签名。使用耦合系统作为量子热力学应用的温度计，我们得到了在超强耦合制度下仍然有效的温度估计的最终界限。值得注意的是，如果系统执行量子相变，则量子费舍尔信息表现出周期性发散，这表明对于这样的临界量子传感器，可以具有任意高的测温精度的几个点。
2021-01-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Measurable signatures of quantum mechanics in a classical spacetime
我们提出了一个光学力学实验，可以搜索签名的一个根本的经典引力理论，特别是多体薛定谔-牛顿（SN）方程，它支配下的自引力场的晶体的演变。SN方程预言了宏观力学振荡器的质心波函数的动力学不同于标准量子力学的预言。这种差异对于低频振荡器和诸如钨或锇的材料是最大的，其晶格平衡位置周围的组成原子具有小的量子波动。光探测这些振荡器的运动，并最终被测量，以提取关于钟摆动力学的有价值的信息。由于SN方程中包含的非线性，我们分析测量结果的波动不同于标准量子力学。我们重新审视如何模拟热浴，和波函数崩溃的假设，导致两个处方分析的量子测量的光。我们证明，这两个预测功能，在出射光的相位波动的光谱，这是从经典的热波动和量子散粒噪声，并可以清楚地解决与最先进的技术。
2016-12-19 quant-ph
Qubit-induced phonon blockade as a signature of quantum behavior in nanomechanical resonators
通过检测飞秒尺度的位移来观察量子化的纳米机械振荡对实验者来说是一个重大的挑战。我们建议，声子封锁可以作为纳米机械谐振器中的量子行为的签名。与光子阻塞和电子的库仑阻塞类似，声子阻塞的主要思想是当非线性振子中有一个声子时，第二个声子不能被激发。为了实现声子封锁，超导量子二能级系统耦合到纳米机械谐振器，并用于诱导声子自相互作用。利用蒙特卡罗模拟，利用Cahill-Glauber $s$参数化的准概率分布研究了诱导非线性振子的动力学行为.我们展示了如何振荡的谐振器可以发生在量子制度，并演示了如何可以观察到的声子封锁与目前可访问的实验参数。
2010-06-18 quant-ph
Experimental signatures of the quantum-classical transition in a nanomechanical oscillator modeled as a damped driven double-well problem
我们证明了强大的和可靠的签名从量子过渡到经典行为的阻尼双阱系统的位置概率分布使用Qunatum状态扩散方法开放量子系统。我们认为，这些签名是在实验范围内，例如在双夹紧纳米机械梁。
2012-04-06 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Spectral signature of high-order photon processes enhanced by Cooper-pair pairing
Google Quantum AI（谷歌量子人工智能）；Laboratoire de Physique de l’Ecole Normale Supérieure, ENS-PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université Paris Cité, Centre Automatique et Systèmes, Mines Paris, Université PSL, Inria, Paris, France（巴黎高等师范学院物理实验室，ENS-PSL，法国国家科学研究中心，索邦大学，巴黎西岱大学，自动与系统中心，巴黎矿业学院，PSL大学，法国国家信息与自动化研究所）
研究通过库珀对配对增强高阶光子相互作用，利用超导电路实现强相互作用与低损耗，发现非单调频率变化和高阶相互作用能量。
2025-07-22 quant-ph
Exploring entanglement in open cavity parametric oscillators: from triply to doubly resonant cavities
我们使用一个通用的模型来评估多体纠缠和光学参量振荡器中的非经典光产生，探讨双谐振腔和三谐振腔配置之间的差异。我们证明了在这两种情况下抽运模与转换场的纠缠，以及使用参数下变频和四波混频过程作为腔内放大技术的振荡器的根本差异。强相关性涉及边带的泵和转换字段给出了一个丰富的动态的多体纠缠的签名。
2020-04-15 quant-ph
Signatures of chaotic and non-chaotic-like behaviour in a non-linear quantum oscillator through photon detection
被驱动的非线性杜芬振子是量子力学系统的一个很好的标准例子，在这个例子中，类经典轨道可以从主方程的解压缩中恢复出来。为了在该振子的相空间中产生这样的轨迹，本文采用了量子跳跃展开和对应原理的适当应用。我们通过考虑量子跃迁产生的光子计数的功率谱来分析测量的读出。在这里，我们表明，本地化的波包从测量的振荡器的光子探测器产生的测量输出的功率谱中的伴随结构。此外，我们证明，这种频谱分析可以用来区分不同模式的振荡器的基本动力学。
2005-12-21 nlin.CD quant-ph
Chaos signatures of current phase transition in a toroidal trap
本研究提出利用零均值振荡驱动场控制环形阱中原子玻色-爱因斯坦凝聚体的定向运动，发现动量空间自陷俘效应可抑制电流振荡获得恒定定向电流，并揭示平均场混沌可作为量子相变指标。
2023-09-13 quant-ph
Ultrastrong coupling circuit QED in the radio-frequency regime
我们研究了多个超导量子比特与单个射频谐振器超强耦合的电路QED装置。在腔QED的这种极端参数状态下，电磁模式的动力学与所有其他相关时间尺度相比非常缓慢，并且可以描述为在由量子比特定义的绝热能量景观中移动的有效粒子。这项工作的重点放在两个或多个量子位的设置上，其中可以发生基态和激发态电势中不同类型的破环跃迁。具体而言，我们展示了如何在水平结构的变化和与这些过渡点相关的波包动力学可以通过常规的激发光谱和拉姆齐测量GHz的频率进行探测。更一般地说，这种分析表明，最先进的电路QED系统可以用来访问整个范围的粒子类量子力学现象超出了通常的耦合量子位和振荡器的范例。
2020-02-27 cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum asymptotic phase reveals signatures of quantum synchronization
近年来，量子非线性振子的同步问题引起了人们的广泛关注。为了表征量子振荡动力学，我们最近提出了一个完全量子力学定义的渐近相位，这是一个关键的数量在经典的非线性振荡器的同步分析（加藤和中尾2022混沌32 063133）。在本工作中，我们进一步扩展了这一理论，并引入了多个渐近相位使用的伴随Liouville超算子的量子非线性谐振子的本征算符与不同的基频。在强量子区分析了具有克尔效应的量子范德波尔振子，指出该系统具有几个不同的基频。通过引入序参量和功率谱的相关量子渐近相位，我们揭示了相位锁定的系统与谐波驱动在几个不同的频率，一个明确的量子签名观察到的强量子制度，可以被解释为一个环面上的同步，而不是一个简单的极限环。
2023-02-11 nlin.AO quant-ph
Nonclassical mechanical states in an optomechanical micromaser analogue
在这里，我们表明，量子态的机械振荡器可以产生在一个光学机械模拟的微脉泽，在没有任何原子的子系统，从而表现出单原子的激射效应，在一个系统中只由振荡器组件。在单光子耦合强度是腔衰减率的量级的情况下，最多存在一个单激发的腔模式产生亚泊松振荡器极限环，其在刚高于重整化腔共振频率和机械边带的稳态中产生量子特征。多个稳定极限环的合并显著地减少了这些非经典特征。改变腔-谐振器耦合强度，对应于微脉泽泵浦参数，揭示了振荡器声子数的转变，这是微脉泽的标志。与微脉泽的连接允许物理理解非经典状态如何在这个系统中出现，以及如何最好地最大化这些实验观察的特征。
2013-11-07 quant-ph
Quantum heating of a parametrically modulated oscillator: spectral signatures
我们证明了参激非线性振子的噪声谱可以呈现精细结构。它来自于振荡器准能级的非等距和伴随弛豫的量子加热的相互作用。加热导致的quasienergy，或Floquet状态，甚至为零温度耦合到振荡器的热库的有限宽度分布。精细结构是由于从不同的准能级的跃迁，因此它提供了一个敏感的工具来研究的分布。对于较大的阻尼，精细结构被涂抹，量子加热可以检测到的特征双峰结构的光谱，这是由于伴随着准能量的增加或减少的过渡。
2010-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Radial power-law position-dependent mass; Cylindrical coordinates, separability, and spectral signatures
在径向幂律位置相关质量的框架下，讨论了柱坐标系中位置相关质量哈密顿量的可分性。我们考虑两个特定的径向质量设置;谐振子类型，和库仑类型。我们将径向谐振子型质量置于径向谐振子势下，将径向库仑质量置于径向库仑势下。假设方位角对称性和各种z依赖的相互作用势的光谱签名报告。
2011-04-07 math-ph math.MP quant-ph
Characterizing quantum synchronization in the van der Pol oscillator via tomogram and photon correlation
Indian Association for the Cultivation of Science（印度科学文化研究院）；The Institute of Mathematical Sciences（数学科学研究所）；Government Arts and Science College Kozhikode, University of Calicut（卡利卡特大学科泽科德政府文理科学院）；Government College Malappuram, University of Calicut（卡利卡特大学马拉普兰政府学院）
本文利用非经典面积δ和二阶关联函数g^(2)(0)两种度量，通过断层扫描和光子关联表征驱动量子范德波尔振荡器稳态中的量子同步，并推导了任意驱动强度下的稳态密度矩阵和断层扫描图解析表达式。
2026-05-04 quant-ph
Spectrum of the Dicke model in a superconducting qubit-oscillator system
我们计算的透射光谱的超导电路实现的迪克模型和识别光谱特征，可以作为签名的超辐射相。特别是，我们计算系统的谐振频率作为偏置项的函数，这通常是在迪克模型的研究中没有，但通常存在于超导量子比特电路。为了避免过于复杂的拟议电路，我们假设一个固定的耦合强度。这种情况排除了通过改变临界点上的耦合强度来观察相变特征的可能性。我们表明，通过改变偏置点下固定的耦合强度得到的光谱可以包含正常和超辐射阶段的签名：在正常阶段，人们预计将观察到两个谱线，而在超辐射阶段四个谱线预计存在接近量子比特的对称点。如果参数波动和退相干率足够小，这四条谱线应该是可观测的，并且可以作为超辐射相位的特征。
2019-06-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Frequency shifts heralding ground state squeezing and entanglement of two coupled harmonic oscillators
University of Warsaw（华沙大学）
研究通过频率位移揭示两个耦合谐振子的基态压缩和纠缠，展示量子特性在经典系统中的表现。
2025-11-26 quant-ph
Negativity-Mutual Information conversion and coherence in two-coupled harmonic oscillators
量子信息是量子物理学许多领域的共同研究课题，如量子通信和量子计算，以及量子热力学。它可以被编码在离散或连续变量系统中，用适当的形式主义来处理它，通常取决于所选择的量子系统。对于连续变量系统，采用准概率函数来表示量子态和非经典签名是方便的。维格纳函数是一种特殊的准概率函数，因为它允许在相空间中描述与经典系统非常相似的量子系统。在这项工作中，我们考虑一些信息方面的两个模式连续变量系统。特别是，我们说明了如何互信息可能是有用的两个国家之间的非高斯属性转移。此外，当系统耦合到热库，但也与一个额外的单模高斯态的相干性进行了研究。我们的结果可能是，在原则上，研究在捕获的离子设置，其中的双模系统可以被编码的离子的振动模式。
2020-10-28 quant-ph
Periodically Pulsed Strong Squeezing
我们报告的具体签名压缩的时间调制光场。我们发现，应用连续调制驱动场而不是连续波场，大大提高了光学参量振荡器的正交积分压缩的程度。这些结果特别允许在时间分辨量子通信协议中的应用。
2006-01-20 quant-ph
Shortcut-error signatures in coherence-retaining endpoint work quasistatistics
Zhejiang Normal University（浙江师范大学）；Universidade Federal de Goiás（戈亚斯联邦大学）；Kunming University of Science and Technology（昆明理工大学）
本文研究了在保持相干性的情况下，端点工作准统计如何通过快捷-绝热性能的探测来区分线性和二次效应，提供了对残余非绝热性的相敏端点诊断。
2026-05-18 quant-ph
Comment on "Quantization of the damped harmonic oscillator" [Serhan et al, J. Math. Phys. 59, 082105 (2018)]
最近的一篇论文[J. Math. Phys. { \bf 59}，082105（2018）]构建了（耗散）阻尼谐振子的哈密顿量。我们指出，这个哈密顿量的非厄米性已被忽略，找到真正的离散本征值，实际上是非真实的。我们强调，在哈密顿量的非厄米性是至关重要的，它是一个量子签名的耗散。
2019-02-13 math-ph math.MP quant-ph
Single-spin spectroscopy of spontaneous and phase-locked spin torque oscillator dynamics
本研究利用 N-$V$ 磁测量技术探测自旋轨道力矩驱动的坡莫合金纳米线杂散场动力学，观察了自发与相位锁定磁振荡的 ODMR 特征，并构建宏观自旋模型进行解释，为 N-$V$-自旋波耦合机制提供了新见解与扫描探针显微镜新模态。
2023-07-29 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Chaos in coupled Kerr-nonlinear parametric oscillators
克尔非线性参量振荡器（KPO）可以通过量子绝热演化产生两个振荡态的量子叠加，称为薛定谔猫态，并且可以用作基于门的量子计算和量子退火的量子比特。在这项工作中，我们研究复杂的动力学，即，混沌，在两个耦合的非耗散KPO在几个光子的水平。在证明了该系统的经典模型是不可积的，因此表现出混沌行为之后，我们提供了经典结果的量子对应物，这些结果是量子版本的庞加莱截面及其用Wigner和Husimi函数的时间积分定义的低维版本，以及非时间有序的混沌子的初始和长期行为。我们的结论是，其中一些可以被视为混沌的量子签名，连同能级间距统计（常规签名）。因此，耦合KPO系统不仅有望为量子计算提供一种新的途径，而且有望为量子混沌的研究提供一个有前途的平台。
2021-10-13 nlin.CD physics.class-ph quant-ph
Noncommutative quantum mechanics of simple matter systems interacting with circularly polarized gravitational waves
在非对易量子力学背景下，研究了自由粒子和谐振子势下的测试粒子对圆极化引力波的响应。系统按照\cite{ncgw1}中的规定进行量化。然后采用标准的代数方法求解系统的哈密顿量。在这两种情况下的解决方案，显示出协调的非交换性的签名。在谐振子的情况下，这个签名在改变系统的谐振点和振荡频率方面起着关键作用。
2014-09-11 gr-qc hep-th quant-ph
Demonstration of an effective ultrastrong coupling between two oscillators
当两个量子系统之间的耦合率达到它们的特征频率时，它会对它们的动力学甚至基态的性质产生显著的影响。在这种超强耦合状态下，量子比特与谐振子耦合的情况已经在理论和实验上进行了研究。在这里，我们探讨的情况下，两个谐振子的超强耦合制度。具体地说，我们通过双频泵浦非线性超导电路实现了该耦合系统的模拟量子模拟。泵浦振幅直接调节有效耦合率。我们观察到的模式杂交的光谱特征是超强耦合。此外，我们通过观察真空涨落下辐射场的同时单模和双模压缩，实验证明了这种模拟的模式间超强耦合的基态的一个关键性质。
2018-04-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Zeeman polaritons as a platform for probing Dicke physics in condensed matter
本文提出利用Gd$_3$Ga$_5$O$_{12}$中顺磁自旋系综与相干光模式的超强耦合形成Zeeman极化激元，证明有限能级的自旋-玻色系统比玻色-玻色系统更契合Dicke模型，为探测超强耦合光-物质现象提供了更优平台。
2024-09-25 cond-mat.other quant-ph
Signatures of nonlinear cavity optomechanics in the weak coupling regime
我们确定的固有的非线性相互作用的光腔光学机械系统中的机械运动之间的签名。这些签名是可观察到的，即使当腔线宽超过光机耦合率。一个强激光驱动器从腔共振频率的两倍的机械频率的红失谐使两个声子过程共振，这导致了一个非线性版本的光机械诱导透明。这种效应为测量机械振子的平均声子数提供了一种新的方法。此外，我们表明，如果强激光驱动失谐的机械频率的一半，光机械诱导透明也发生由于共振双光子过程。在这种情况下，腔对第二探针驱动的响应在探针功率方面是非线性的。这些效果应该是可观察到的光学机械耦合强度，已经在实验中实现。
2013-08-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Signatures of the Optomechanical Instability
在过去的几年里，光机械装置中光和机械运动之间的耦合强度已经提高了几个数量级。在这里，我们表明，在连续激光照射下的标准设置，机械振荡器的稳态可以开发一个非经典的，强烈的负维格纳密度，如果光机械耦合是大的单光子水平。由于其鲁棒性，这样的维格纳密度可以使用光学零差层析成像来映射。这些功能观察到的发病附近的不稳定性对自激振荡。我们发现，也有不同的签名中的光子-光子关联函数$g^{(2)}(t)$在该政权，包括振荡衰减的时间尺度上不仅远长于光腔的衰减时间，但甚至长于\emph{mechanical}的衰减时间。
2012-12-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Collective Effects in Linear Spectroscopy of Dipole-Coupled Molecular Arrays
我们提出了一个一致的分析线性光谱阵列的最近邻偶极耦合的两个级别的分子，揭示了不同的签名的弱耦合和强耦合制度分开的无限大的阵列的量子临界点。在弱耦合区，分子阵列的基态是无序的，而在强耦合区，它具有（反）铁电有序。我们发现，多个分子激发（奇/偶在弱/强耦合制度）可以直接从基态。我们分析了吸收和发射随系统尺寸的标度，发现在有序相和无序相中振子强度都表现出增强的超辐射行为。随着耦合的增加，单激发振子强度迅速超过众所周知的Heitler-London值。在强耦合制度，我们表明存在一个独特的光谱过渡与激发能，可以通过改变系统的大小和渐近接近零的大系统进行调谐。这种转变的振子强度与系统大小成二次方关系，显示出异常的单光子超辐射。对于无限大的系统，我们发现了一个新的，奇异的光谱签名的量子相变之间的无序和有序的基态。我们概述了如何阵列的超冷偶极分子被困在一个光晶格可以用来访问强耦合制度，并观察与此制度相关的异常超辐射效应。
2014-10-16 physics.chem-ph quant-ph
A nanomechanical resonator coupled linearly via its momentum to a quantum point contact
我们使用Born-Markov近似的主方程方法来研究纳米机电系统的对称频率电流噪声谱和振荡器稳态，其中纳米级谐振器通过其动量线性耦合到量子点接触（QPC）。我们的电流噪声谱显示出QPC电流和振荡器上的反作用力之间的量子相关性的清晰特征，在相对隧穿相位（η= -π/2）的值处，这种相关性预计将被最大化。我们还表明，振荡器的稳态服从经典的Fokker-Planck方程，但可以在动量耦合探测器浴和位置耦合环境浴的存在下经历热机械噪声压缩。此外，完整的主方程清楚地表明，一半的检测器的反作用与电子隧穿，表示偏离模型的检测器作为一个有效的浴，并建议在较低的偏置电压，更强的隧穿和/或更强的耦合有效的未来的计算可能会揭示有趣的量子效应的振荡器动力学。
2012-04-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phase transitions from Heating to non-heating in SU(1, 1) quantum dynamics: applications to Bose-Einstein condensates and periodically driven coupled oscillators
本研究针对具有SU(1,1)结构的非平衡量子系统，通过莫比乌斯变换映射其动力学轨迹，揭示加热与非加热相变，在玻色-爱因斯坦凝聚体和周期驱动耦合振荡器中验证了相特征，并发现加热区纠缠熵增长率的不连续性。
2024-12-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
