Rotating wave approximation for quadrupole interaction with high spin
本文详细研究了线极化交变磁场驱动下四极相互作用量子自旋系统的旋波近似。采用旋转波近似的传统方法是假设动力学被限制在约化的希尔伯特空间中。然而,当驱动强度相对较强或驱动为非谐振时,来自目标谐振子空间的泄漏以及来自反向旋转项的影响不再可以忽略。我们提出了旋转波近似应用在全希尔伯特空间考虑泄漏从目标共振子空间。为了包含反向旋转项的影响,我们在约化希尔伯特空间中利用反向旋转杂交旋转波方法。这些旋转波近似方法的性能进行了比较,通过估计的状态保真度以及操作员的保真度和结果表明,不同的方法可以采用不同的实际情况。
2020-10-15 quant-ph
Jaynes-Cummings model: What emerges first beyond the rotating-wave approximation?
在不考虑驻波近似的情况下,Jaynes-Cummings模型可以用具有守恒宇称的扩展Swain近似精确求解。然后在不同的水平上进行分析近似。在本零近似和一阶近似中自然包含了著名的行波近似。在二阶近似下,反行波项的作用明显地显现出来。简洁的解析表达式明确给出,并可以适用于超强耦合制度。初步应用于真空拉比劈裂是非常成功的。
2012-03-12 quant-ph
Dynamics of the creation of a rotating Bose-Einstein condensate by two-photon Raman transition using Laguerre-Gaussian pulse
我们研究了与玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中涡旋产生相关的动力学,从另一个非旋转的BEC使用高斯(G)和拉盖尔-高斯(LG)激光脉冲的双光子拉曼跃迁。特别地,我们考虑了超精细基态的Rb原子在准二维简谐势阱中的BEC。由G和LG激光脉冲产生的光学偶极势以这样的方式修改谐波陷阱,即在拉曼跃迁过程中凝聚物的密度分布取决于所产生的涡旋的符号。我们调查所发挥的作用,通过无量纲的峰值拉比频率和组件间的相互作用的人口转移过程的动力学和最终人口的旋转凝聚体的拉曼耦合参数表现出来。在拉曼跃迁过程中,两个玻色-爱因斯坦凝聚体之间的相互作用强度越强,相互重叠越大。
2019-06-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
The most generalized analytical approximation to the solution of single-mode spin-boson model without rotating-wave approximation
单模自旋玻色子模型(SMSBM)在物理学的各个领域都有着广泛的应用。在没有行波近似(RWA)的情况下,我们试图解析地求解SMSBM。我们认为,得到的解析表达式是最精确的近似下的Abel-Ruffini定理的假设下,系统的解决方案,它适用于广泛的参数,如耦合强度和失谐,并将是实用的,目前可用的实验。
2009-05-04 quant-ph
Bridging the gap between the Jaynes-Cummings and Rabi models using an intermediate rotating wave approximation
我们提出了一种新的方法称为中间旋转波近似(IRWA),它采用了时间平均的方法来封装从强到超强耦合制度的光-物质相互作用的动力学。与通常的旋波近似不同,该方法将同旋项和反旋项分开处理,分别追踪它们的物理结果,从而建立了Jaynes-Cummings模型和量子Rabi模型之间的连续性。我们研究了近共振和大失谐情况下的IRWA。我们的IRWA不仅在耦合强度上与两个模型一致,而且对它们的差异提供了很好的解释。
2015-02-10 quant-ph
Entanglement evolution of a two-qubit system with decay beyond rotating-wave approximation
两个初始纠缠在Bell态的无相互作用原子被耦合到单模腔中。基于约化的非微扰量子主方程,在超纠缠波近似下,研究了两原子纠缠随衰变的演化。结果表明,反向旋转波项对解纠缠行为有很大的影响。就会出现纠缠猝死和纠缠突然出生的现象。
2008-12-11 quant-ph
Vibrational Superposition States Without Rotating Wave Approximation
本文提出了一种利用激光冷却囚禁离子的振动产生相干态叠加的方案。它是基于与利用反向旋转项的驻波的相互作用,即不应用旋转波近似。我们还证明了同样的方案可以用于量子态的测量,即用同样的方案可以重建非经典态
2000-04-20 quant-ph
Generalized rotating-wave approximation for arbitrarily large coupling
本文给出了单模自旋玻色子哈密顿量的广义行波近似。它示出,执行一个简单的基础的变化之前,消除非共振项的结果在一个显着更准确的表达系统的能级。广义近似适用于耦合强度的所有值和广泛的失谐值,并可能在固态实验中找到应用。
2007-06-14 quant-ph
Evolution of the N ion Jaynes-Cummings model beyond the standard rotating wave approximation
提出了N离子Jaynes-Cummings哈密顿量的一种么正变换。结果表明,任何近似表达的演化算子与变换的哈密顿量保持其有效性独立于外部驱动场的强度。特别地,使用旋转波近似,得到了N-离子Jaynes-Cummings模型的解,其改进了标准旋转波近似解。
2002-12-16 quant-ph
Trapped ions interacting with laser fields: a perturbative analysis without rotating wave approximation
本文用微扰方法研究了势阱中单个离子与激光相互作用的哈密顿量。它示出,特别是,旋转波近似不提供正确的表达,在第一微扰阶,系统的演化算子。
2003-07-25 quant-ph
A quantum phase gate implementation for trapped ions in thermal motion
提出了一种利用单驻波激光脉冲实现热运动囚禁离子量子控制相位门的新方案。该方案不采用旋转波近似,而是利用算子的反旋转项。我们还证明了同样的方案可以用来产生最大纠缠态的$N$囚禁离子由一个单一的激光脉冲。
2002-04-30 quant-ph
Long-time Markovianity of multi-level systems in the rotating wave approximation
对于旋转波近似下的多能级系统模型,利用Bogolubov-van Hove标度的微扰理论,得到了对常见弱耦合极限动力学的修正。它推广了我们以前在旋波近似下对自旋玻色子模型的结果。此外,在这项工作中,我们考虑到一些依赖系统的小参数的哈密顿量。结果表明,该动力学是长时间的马尔可夫,即在浴关联时间之后,所有的非马尔可夫性都可以被初始条件和关联函数的重正化所捕获。
2021-05-06 quant-ph
The Theory of Three-level Photon Echo Using of Rotating Wave Approximation
在不同的文献中,用旋波近似描述了三能级光子回波,但都没有得到场的频率对系统基态频率的影响。在这项工作中,我们研究了一个Lambda型系统的理论和数值模拟。通过考虑环境中的多普勒效应,得到了不同的回波信号偏振态和强度方程。
2022-09-25 quant-ph
Dynamics of a two-level system coupled to a quantum oscillator: Transformed rotating-wave approximation
为了研究与量子振子耦合的二能级系统的动力学,我们提出了一种分析方法,即变换的行波近似,它考虑了反旋项的影响,但仍保持了普通行波近似的简单数学结构。我们计算了基态和低激发态激发态的能级,以及含时量子动力学。显然,该方法非常简单,并且可以很容易地扩展到更复杂的情况。此外,将计算结果与数值精确解进行了比较,结果表明,对于弱耦合和中等耦合以及中等失谐量,我们的解析计算与精确解在定量上是一致的。
2009-07-07 quant-ph
Optical Force on Two-level Atoms by Few-cycle Pulsed Gaussian Laser field beyond the Rotating Wave Approximation
本文研究了共振和非共振条件下叠加在周期脉冲高斯激光场中的中性二能级原子束所受的光力。通过求解超越旋波近似的光学Bloch方程和力方程自洽地分析了中性原子在激光场中的聚焦、散焦和转向现象,发现即使在极端非线性光学的情况下,原子束中的二能级原子也可以在大失谐量、正失谐量和负失谐量的相互作用下聚焦和散焦.在大失谐相互作用下,光学势可以用来稳定囚禁中性二能级原子。这项工作成功地再现了最近的实验和理论工作中报道的一些功能。
2011-06-13 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Two Qubits Tavis-Cummings Model Beyond the Rotating Wave Approximation: Degenerate Regime
在理想简并态下,研究了两个量子比特与谐振子单模相互作用的动力学行为。精确的解析表达式得到的状态属性的兴趣,包括量子比特纠缠的某一类初始状态的振荡器和量子比特。定性的差异和相似之处的退化制度时,振荡器的量子力学和经典的处理量子比特的演化进行了讨论。
2011-05-31 quant-ph
Few-cycle excitation of atomic coherence: A closed-form analytical solution beyond the rotating-wave approximation
由于旋转波近似(RWA)的失效,发展超短激光脉冲驱动下原子相干性的解析理论已被证明是具有挑战性的。在本文中,我们提出了一个近似的,封闭形式的解决方案薛定谔方程,描述了一个二能级原子的激发下的远共振,几个周期的脉冲的任意形状,而不调用RWA。作为其适用性的一个例子,明确给出了高斯脉冲的解析解。与数值解的比较验证了我们的解决方案的精度范围内的近似。最后,我们概述了一种替代方法,可以通过捕获系统的非线性行为,得到更准确的解决方案。
2021-11-27 physics.optics quant-ph
Decoherence of two qubits in a non-Markovian reservoir without rotating-wave approximation
在没有玻恩-马尔可夫近似和行波近似的情况下,精确地研究了两个初始纠缠量子比特在非马尔可夫库中的退相干。导出了非微扰量子主方程,并求出了它的精确解。研究了初始纠缠于Bell态的两个量子比特在三种不同参数情况下的退相干行为。结果表明,反向旋转波项对退相干行为有很大影响,考虑RWA时的精确解与不考虑RWA时的精确解存在差异.当原子处于非马尔可夫库时,采用RWA可能是不合适的。
2008-07-11 quant-ph
On the rotating wave approximation in the adiabatic limit
我重新审视了量子光学中一个长期存在的问题:什么时候旋转波近似是合理的?在Jaynes-Cummings和Rabi模型方面,我证明了无论系统参数如何,近似一般都在绝热极限下崩溃。这是明确表明,通过比较贝里阶段的两个模型,其中发现,这个几何相位是严格为零的拉比模型相反的非平凡的贝里阶段的Jaynes-Cummings模型。这个令人惊讶的结果的来源可以追溯到两个模型中不同的拓扑结构。
2012-08-09 quant-ph
Solutions to the Jaynes-Cummings model without the rotating-wave approximation
利用扩展玻色子相干态,可以将不采用行波近似的Jaynes-Cummings模型的解映射为一个单变量多项式方程的解。该多项式方程的解可以精确地给出该模型的所有本征值和本征函数以及耦合强度和失谐量的所有值,这可以很容易地应用于最近的电路量子电动力学系统中的超强耦合机制。
2010-11-15 quant-ph
Generalized rotating-wave approximation to biased qubit-oscillator systems
本文将具有反转相互作用的广义行波近似应用于有偏量子比特振子系统。给出了所有本征值和本征态的解析表达式。对于耦合到超导振子的通量量子比特,我们的方法计算的光谱与实验非常一致。计算的能级的各种偏见也同意通过精确对角化得到的耦合强度范围很广。量子位的动力学也被检查,结果进一步支持这里采用的解析近似的有效性。我们的方法可以很容易地实现和应用到超导量子比特振荡器实验进行当前和在不久的将来与一个偏置的量子比特和所有可访问的耦合强度。
2013-07-20 quant-ph
Controlling subluminal to superluminal behavior of group velocity in an f-deformed Bose-Einstein condensate beyond the rotating wave approximation
本文在旋波近似下研究了弱探测光场通过f-变形玻色-爱因斯坦凝聚体的群速度的可调控制。为此,我们使用了一个f-变形的推广的三能级组态的有效二能级量子模型,没有旋转波近似,其中玻色-爱因斯坦凝聚体的Gardiners声子算符是由粒子数算符n的算符值函数f(n)变形的。由反转项产生的校正在第一阶中表现为强度依赖的失谐,在第二阶中表现为强度依赖的原子-场耦合。我们把原子间的碰撞看作一种特殊的f-形变,其中碰撞率k被看作形变参数。我们证明了基于电磁感应透明和电磁感应吸收的亚光速和超光速传播的增强效应。特别地,我们发现:(i)在没有旋波近似的情况下,通过改变形变参数k,原子总数N和反旋项参数,可以有效地控制形变凝聚体的吸收和色散性质;(ii)通过增大k,1/N和反旋项参数,探测脉冲的群速度发生变化,从亚光速到超光速;(iii)在旋转波近似之外,探测场的亚光速和超光速行为得到增强。
2008-02-24 quant-ph
Validity of rotating wave approximation in non-adiabatic holonomic quantum computation
我们检验了旋转波近似(RWA)在非绝热完整单量子比特门中的有效性[New J. Phys. { \bf 14},103035(2012)]。我们证明,采用RWA可能会导致急剧下降的保真度快速门的实施和小能量之间的分离的激发态和计算态。研究了RWA在超导量子比特的非绝热完整量子计算的最近实验实现[Nature(London){ \bf 496},482(2013)]中的有效性。
2013-11-21 quant-ph
Optical Dipole Trapping beyond Rotating Wave Approximation: The case of Large Detuning
我们表明,包括反旋转条款,通常下降的评价的电偶极子的二能级原子与电磁场的相互作用,导致显着修改的情况下,大失谐的捕获势。结果表明,与最近的实验结果,拉盖尔-高斯空间分布模式的情况下,是在良好的数值协议。
2005-10-14 quant-ph
Refuting a Proposed Axiom for Defining the Exact Rotating Wave Approximation
对于线性驱动的量子二能级系统或量子比特,沿着旋转坐标系中的类摆线轨迹的频闪点集可以使用arXiv:1807.02858中引入的精确旋转波近似来近似。这项工作引入了一个有效的哈密顿级数$\mathcal H_{\text{eff}}$,生成平滑的量子比特轨道;这个级数是使用马格努斯展开和泰勒级数的组合获得的,马格努斯-泰勒展开。然而,由于这个哈密顿级数不能保证收敛于任意脉冲形状,同样的工作假设一个公理化的定义的有效哈密顿。前两个公理定义$\mathcal H_{\text{eff}}$(i)是解析的和(ii)产生频闪时间演化。在这项工作中,我们探讨第三个公理-动机的平滑轨迹上面提到的-即,(iii)变分原理,说明在整个脉冲持续时间的积分的哈密顿的正特征值被最小化,这$\mathcal H_{\text{eff}}$。我们在数值上反驳了这第三个公理的有效性,通过变分最小化说的积分。
2020-10-06 quant-ph
Spontaneous emission in a quantum system driven by the resonant field beyond the rotating wave approximation
在没有旋波近似的情况下,考虑了量子系统在驱动共振场中的准定态。在驱动场的频率基本上小于自发发射的频率的特殊情况下,研究了该系统中自发发射被抑制的条件。结果表明,该效应的特征参数与RWA对应的结果相比有很大的变化。描述了可以观察到所考虑的效应的真实物理系统。
2016-12-12 quant-ph
Quantum Zeno and Anti-Zeno Effect without Rotating Wave Approximation
研究了反旋项对玻色子环境中二能级系统的短时演化和量子Zeno(QZE)与反Zeno(AQZE)效应的影响。利用么正变换和微扰理论,同时得到了电子的自能、能移和增强的量子区带(QZE)或量子区带(AQZE)。计算得到的Zeno时间对原子跃迁频率的依赖性很强。当原子跃迁频率小于玻色子环境谱的中心频率时,Zeno时间延长,反旋项增强QZE;当原子跃迁频率大于玻色子环境谱的中心频率时,Zeno时间缩短,反旋项增强AQZE。
2008-08-08 quant-ph
Adiabatically-manipulated systems interacting with spin baths beyond the Rotating Wave Approximation
本文通过超越旋转波近似的微扰方法,研究了三态系统与自旋浴弱耦合时受激拉曼绝热通道的粒子数转移效率,发现环境效应通常可忽略,从而验证了该过程的鲁棒性。
2024-02-27 quant-ph
Generalized rotating-wave approximation to the two-qubit and cavity coupling system
提出了两量子比特腔耦合系统的广义行波近似。零级近似下的解析表达式恢复了以前的绝热表达式。通过进行一阶校正,可以消除反向反射波项。得到了与普通RWA哈密顿量形式相同的有效可解哈密顿量,并给出了精确的本征值和本征态。在较宽的耦合强度范围内,本GRWA的能级与数值精确对角化的能级一致。在不同失谐量的超强耦合区,GRWA中的原子布居数反转与数值计算结果定量一致。
2014-10-08 quant-ph
Quantum optimal control within the rotating wave approximation
我们研究旋转波近似和最优控制之间的相互作用。特别是,我们表明,对于广泛的一类最优控制问题,可以选择的控制领域,使旋转波近似下的哈密顿量变得与时间无关。因此,我们展示了如何将最优控制问题定义的函数最小化转换为一个更简单的多变量函数最小化。我们提供的解析解的状态到状态的转移的范例两个能级系统和更一般的星形配置的$N$能级系统。我们数值证明了这种方法的有用性,在更一般的类连接无环$N$水平系统的随机谱。最后,我们用它来设计一个协议,通过恒定的激光脉冲原子纠缠里德伯在实验相关的参数范围。
2015-03-06 quant-ph
Does the Berry phase in a quantum optical system originate from the rotating wave approximation
量子化光场中的Berry相位(BP)在十多年前被证明(Phys. Rev. Lett. 89,220404),因为它在腔量子电动力学中起着重要的作用而引起了人们的广泛关注。然而,它是在最近的一篇论文(物理学评论快报。108,033601),这样的BP只是由于旋转波近似(RWA)和相关的BP应该消失超过这个近似。基于一致的分析,我们在这封信中得出结论,BP在一个通用的拉比模型实际上是存在的,无论是否应用RWA。将BP的存在性推广到量子化腔场中的三能级原子。
2015-02-13 quant-ph
Cavity losses for the dissipative Jaynes-Cummings Hamiltonian beyond Rotating Wave Approximation
考虑到谐振子中的项随真空拉比频率的量级的频率而变化,给出了具有腔损耗的Jaynes-Cummings模型主方程的微观推导.我们的方法允许挑选出物理环境,其中通常的现象学解释器被证明是完全合理的,并构成了我们以前的分析的扩展[Scala M。{ \em等} 2007 Phys.Rev.A { \bf 75},013811],其中在旋转波近似的框架中给出了微观推导。
2007-09-11 quant-ph
Qubit-oscillator dynamics in the dispersive regime: analytical theory beyond rotating-wave approximation
本文将Jaynes-Cummings模型的色散理论推广到二能级系统与谐振腔之间的耦合。当失谐量足够大时,我们将非RWA哈密顿量对角化,并讨论了与已知RWA结果的差异。我们的研究结果扩展了色散量子比特读出是可能的制度。如果几个量子比特耦合到一个谐振器,一个有效的伊辛型量子比特-量子比特相互作用出现,而RWA导致各向同性的相互作用。这影响了量子比特的纠缠特性。
2009-07-20 quant-ph
Ultracold atoms in radio-frequency-dressed potentials beyond the rotating wave approximation
在原子芯片射频阱中研究了缀饰玻色-爱因斯坦凝聚体。我们表明,在这个系统中,可以实现足够强的敷料,导致广泛使用的旋转波近似(RWA)打破。我们提出了一个完整的计算的原子-场耦合表明,非RWA的贡献定量地改变了新兴的修饰绝热势的形状。此外,非RWA贡献导致额外的允许的过渡之间的修饰电平。我们利用射频光谱的玻色-爱因斯坦凝聚体被困在修饰态势直接观察从RWA到超越RWA制度的转变。
2007-08-01 quant-ph
Generating accurate tip angles for NMR outside the rotating-wave approximation
精确的尖端角度的产生对于核磁共振的许多应用是至关重要的。在低静态场,线性而不是圆极化的射频场中,驻波近似可能不再成立,并且可能发生与布洛赫球上的预期轨迹的显著偏差。对于矩形射频脉冲,效应强烈地依赖于射频场的相位,并且可以通过脉冲开始和结束时的瞬变来进一步复合。然而,通过应用相位相关的布洛赫-西格特位移和适当考虑脉冲定时,仍然可以实现期望的终点。对于适当形状的射频脉冲,布洛赫-西格特位移在很大程度上是相位无关的,但其幅度可以根据脉冲形状的细节以及射频线圈电路的特性而显著变化。我们提出了数值模拟和低场NMR实验与1H和3 He,展示了几个主要的后果和伴随的策略,一个人应该考虑当想要产生准确的尖端角度的有效性以外的行波近似和低静态场。
2022-10-25 physics.med-ph quant-ph
Effects of the rotating wave and secular approximations on non-Markovianity
本文研究了零温自旋玻色子模型中的行波近似和久期近似对非马尔可夫行为的影响。我们发现,RWA和SA导致显着减少所观察到的非马尔可夫性。在一般情况下,非马尔可夫动力学观察到整个系统的弛豫时间,而RWA和SA导致这样的动态只在环境相关时间的短时间尺度上。因此,RWA和SA虽然可以精确地估计系统的状态,但在非马尔可夫性的研究中并不一定是正确的。此外,我们推导出一个精确的解析表达式的非马尔可夫度量没有RWA或SA。这个表达式对问题的物理性质产生了重要的洞察力。
2013-11-14 quant-ph
Experimental simulation of quantum temporal steering beyond rotating-wave approximation
描述开放系统的动力学通常从微扰理论开始,并涉及各种近似,如玻恩近似、马尔可夫近似和行波近似(RWA)。然而,近似方法可能会引入或多或少的不完整性,在描述浴行为。在这里,我们考虑一个量子信道,它是由一个量子比特(一个两能级系统)与玻色子浴相互作用建模的。与传统的作品,我们实验模拟的系统浴相互作用,而不适用玻恩,马尔可夫,和行波近似。据我们所知,这是第一个实验模拟的量子信道没有任何上述近似,通过使用线性光学器件。这些结果不仅揭示了反向旋转项的影响,而且更准确地描述了量子信道的动力学过程。此外,我们实验研究了量子时间操纵(TS)的动力学,即,爱因斯坦-波多尔斯基-罗森转向的时间模拟。实验和理论结果吻合良好,并表明反向旋转项显着影响TS动力学。当一个人将TS与密码协议的安全性单配地关联时(例如,BB84),我们的实验测试表明,基于RWA的信道将提供夸大的安全持续时间,而他们实际上是不安全的非RWA信道的情况下。这意味着进行RWA可能会对量子密钥分发的安全性造成风险。我们的研究结果有望在安全量子通信和未来有趣的TS研究中有有用的应用。
2017-04-01 quant-ph
An approach to the time-dependent Jaynes-Cummings model without the rotating wave approximation
本文给出了不采用旋波近似(RWA)的含时Jaynes-Cummings(JC)模型的精确解。证明了存在一个压缩算符么正变换,将无RWA的J-C模型与有RWA的J-C模型联系起来。这样,通过适当的压缩么正变换,可以将不含RWA的含时J-C模型变换为已精确求解过的含RWA模型,并在此基础上得到不含RWA的含时J-C模型的精确解.本文的方法还表明,我们可以统一地处理这两类含时J-C模型(包括有无RWA)。
2003-11-20 quant-ph
Application of the Small Tip-Angle approximation in the Toggling Frame for the design of analytic robust pulses in Quantum Control
我们应用小顶角近似的切换框架,以分析设计强大的脉冲对共振偏移的状态转移在二能级量子系统。我们表明,宽带或本地鲁棒性可达到任意顺序。我们提供了不同的控制参数化,以满足实验的限制和脉冲的幅度或能量的限制。与数值最优解进行了比较。
2021-08-11 quant-ph
Dissipation of the Rabi model beyond the rotating wave approximation: Quasi-degenerate qubit and ultra-strong coupling
研究了环境对量子比特-振子耦合系统动力学行为的影响。我们研究的情况下,准简并量子比特的超强耦合制度的量子比特的频率是远远小于振荡器的频率,量子比特和振荡器之间的耦合是大的,这两个无效通常采用的旋转波近似。与标准的量子光学主方程不同,我们在微观上推导了一个修饰态主方程,同时明确地考虑了量子比特-振荡器耦合。利用导出的主方程,我们讨论了一种可以用来探测量子比特-振子系统的修饰能级结构的光谱技术。
2013-04-19 quant-ph
Fast control of semiconductor qubits beyond the rotating-wave approximation
我们提出了一个理论研究的单量子比特操作的振荡场在各种半导体平台上。我们明确地展示了如何通过超越普遍使用的旋转波近似(RWA)制度,同时仅使用两个正弦脉冲来执行更快的门操作。不需要复杂的脉冲整形或最佳控制序列。我们首先表明,具体公布的实验有多少误差是目前所产生的实施脉冲设计使用标准RWA。然后,我们表明,即使是适度的增加门速度将导致问题,在使用RWA的单重态-三重态(ST)和共振交换(RX)量子位的门设计。我们讨论在何种程度上保持较高的订单分析微扰理论将解决这个问题。更引人注目的是,我们给出了一个新的处方门控强耦合远远超出RWA制度。我们对两个连续脉冲的相位和持续时间进行了数值计算,以实现耦合强度高达量子比特分裂数倍的关键Hadamard和$\fracπ{8}$门。在这种明显的非RWA状态下工作,门操作速度提高了两到三个数量级。
2016-07-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum dynamics of molecular ensembles coupled with quantum light: Counter-rotating interactions as an essential component
该研究基于宏观量子电动力学分析多分子系统,证明反旋相互作用对能量位移、偶极相互作用及布居动力学不可或缺。
2023-07-27 quant-ph
Optomechanically induced optical responses with non-rotating wave approximation
慢光传播是量子光学中的一个重要现象。在这里,我们从理论上研究了一个简单的光机系统中的慢光的性质,考虑到非旋转波近似(NRWA)的影响,这是在以前的相关工作中被忽略。利用NRWA效应,可以在光机械诱导透明窗口实现超弱光,特别是在未分辨边带区。从理论结果中我们发现,在最近的实验中,对于\textit{several minutes}(mHz线宽),延迟时间的上限正好是机械振铃时间。此外,我们还研究了在NRWA效应下系统的完全光机械诱导透射和吸收现象。我们相信这些结果可以用来控制现代光网络中的光传输。
2021-02-20 quant-ph
Fano-Agarwal couplings and non-rotating wave approximation in single-photon timed-Dicke subradiance
最近,引入了一类新的单光子时间迪克(TD)亚辐射态,其可能应用于基于单光子的量子信息存储和按需超快检索[Scully M. O.,物理学评论快报,115(2015)243602]。然而,任何一种虚过程对这些新的亚辐射态衰变的影响一直是一个悬而未决的问题。在本文中,我们专注于这个问题的详细。特别是,我们研究如何纯Fano Agarwal耦合和其他虚拟过程所产生的非旋转波近似的影响,否则子和superradiant状态的衰变。除了所有TD状态之间的整体虚拟耦合,我们还专注于特定TD状态之间的耦合所发挥的主导作用。
2016-05-26 quant-ph
Rotating wave approximation and renormalized perturbation theory
本研究针对二能级系统量子动力学中的旋转波近似(RWA),利用重整化群渐近分析方法推导其修正项,在Rabi与Jaynes-Cummings模型中验证了解析结果与数值计算的一致性,完善了RWA的精度。
2023-11-05 physics.optics quant-ph
Chiral Light--Matter Interaction Beyond the Rotating-Wave Approximation
我介绍和分析手征光-物质相互作用的超强耦合极限的光波近似不能。在这个极限内,具有圆极化跃迁偶极子的二能级系统(TLS)通过双折射波项与共极化模式相互作用。然而,反向旋转项允许TLS以相同的耦合强度耦合到反向偏振模式,即,一个是完全解耦内的行波近似。虽然这样的哈密尔顿算子不是粒子数守恒的,但是角动量守恒产生了一个$U(1)$对称性,它允许构造一个哈密顿量。计算了单腔相互作用和多模系统的本征态和动力学。该模型的形式提供了对基态物理和动力学的重要分析见解,例如,这表明基态是双模压缩的。这项工作具有重要意义的工程光-物质相互作用和新的量子多体动力学超越了光波近似。
2019-09-04 physics.optics quant-ph
Sharp tunneling peaks in a parametric oscillator: quantum resonances missing in the rotating wave approximation
本文描述了弱非线性参变调制振子两个周期振动态之间隧穿的一种新机制。隧穿的结果从共振跃迁引起的快速振荡项通常忽略在旋转波近似(RWA)。隧穿振幅显示作为调制频率的函数的共振峰;在最大值附近,它是指数大于RWA隧穿振幅。
2012-03-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Integrable multi atom matter-radiation models without rotating wave approximation
本文提出了一种接近物理系统的物质-辐射相互作用模型,该模型在没有旋波近似和考虑物质-物质相互作用的情况下是Bethe无偏可解的。这个可积系统是由高自旋极限下的椭圆Gaudin模型构造而成的,其中辐射激发可以微扰地包含在内。
2004-11-08 cond-mat.stat-mech nlin.SI quant-ph
Symmetric Rotating Wave Approximation for the Generalized Single-Mode Spin-Boson System
单模自旋玻色子模型表现出的行为不包括在旋转波近似(RWA)在超和深强耦合制度,其中反旋转的贡献变得重要。我们引入了一种对称旋转波近似,该近似同等对待旋转项和反向旋转项,保留了Hamilton量相对于其参数的不变性,并再现了原始旋转波近似中不存在的自旋玻色子谱的几个定性特征。共振和深强耦合。对称旋转波近似允许治疗某些超和深强耦合制度,具有类似的精度和数学简单性的RWA在弱耦合制度。此外,我们对称化的旋转波近似的广义形式,以获得相同的定性对应,除了改进的定量协议与精确的数值结果。如果需要,该方法很容易扩展到更高的准确度。最后,我们引入了双光子拉比哈密顿量的双光子宇称算符,得到了它的广义对称旋波近似。这个算符的存在揭示了一种类似于拉比哈密顿量的宇称对称性,以及另一种双光子情况下特有的对称性,提供了对双光子光谱数学结构的洞察,显着简化了数值,并揭示了一些有趣的动力学性质。
2011-09-07 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Rabi model beyond the rotating wave approximation: generation of photons from vacuum through decoherence
我们数值研究的拉比哈密顿的动力学,描述了一个单腔模式和一个没有旋转波近似的二能级原子的相互作用,通过通常的Lindblad超算子的主方程中包括阻尼和退相水库。我们证明了反旋项和原子退相的结合导致了从真空中产生线性渐近光子。我们揭示了这种现象的起源,并估计其在现实情况下的重要性。
2008-06-20 physics.gen-ph quant-ph
Exact Entanglement Dynamics Beyond the Rotating Wave Approximation
两个远程量子比特的纠缠动力学分析研究。量子比特与独立的谐振子在Jaynes-Cummings哈密顿量的理想化简并极限中任意强烈地相互作用。与众所周知的非简并RWA结果相反,研究表明理想简并量子位不能在其伙伴振子之间产生二分纠缠。
2011-05-13 physics.atom-ph quant-ph
Self-rotating wave approximation via symmetric ordering of ladder operators
我们展示了如何使用旋转波近似方法来近似一些哈密顿算子。为了实现这一点,我们使用玻色子阶梯算子的代数,和正常和对称有序的运营商之间的转换公式。所提出的方法研究在两个特殊的情况下,莫尔斯和Mathiue模型。给出了与正则微扰理论的联系,并讨论了近似的有效性。
2006-11-24 math-ph math.MP quant-ph
Phases of the electronic two-level model under the rotating wave approximation
本文给出了旋波近似下电子二能级模型的时间演化。我们计算的Aharonov-Anandan相位的矢量状态的周期内的外部单色电场或周期内的周期对应于拉比的频率的周期内的周期演化。Aharonov-Anandan阶段被证明是依赖于初始矢量状态,除非系统在绝热制度的演变,在后者的情况下,Aharonov-Anandan阶段恢复贝瑞的阶段。我们的结果也讨论了在准共振制度。
2010-04-22 physics.comp-ph quant-ph
Motional rotating wave approximation for harmonically trapped particles
本文提出了一族广义么正变换,简化了简谐囚禁二能级原子(或离子)与平面波激光场相互作用系统的哈密顿量。发现了新的近共振单、双振动声子动力学区,并对常用的运动旋波近似(MRWA)的有效性条件进行了数值和解析检验。大的错误被发现在典型的制度MRWA相对于运动的自由度。在囚禁离子系统中,MRWA的作用与通常Jaynes-Cummings模型中的旋转波近似(RWA)的作用相反。我们的研究指出了一个更严格的条件粒子局域化(兰姆-迪克)参数的有效性MRWA在单声子动力学制度。它也为囚禁原子的量子信息存储和处理提供了新的思路。
2001-12-14 cond-mat.stat-mech quant-ph