Dissipative Rabi model in the dispersive regime
电路QED的色散区是当今基于超导量子比特的量子计算原型的主要主力。该模型的解析描述通常依赖于量子比特和谐振器之间相互作用的旋转波近似,使用Jaynes-Cummings模型作为色散变换的起点。在这里,我们提出的耗散拉比模型的色散制度的分析结果,而不采取旋转波近似的基础哈密顿量。使用最近开发的基于Keldysh轮廓上时间演化扩展的混合微扰理论[Phys. Rev. A 95,013847(2017)],我们推导出所有实验相关动力学参数的简单解析表达式,如色散位移和谐振器诱导的Purcell衰减率,将我们的分析集中在通用的多能级量子位上。该解析方程易于处理,并在相应的极限下简化为已知的Jaynes-Cummings结果。然而,它们在中间和大失谐时表现出质的差异,从而可以更准确地模拟超导量子比特和谐振器之间的相互作用。在强共振驱动的限制下,我们的结果还预测了新类型的驱动诱导量子比特耗散和退相,这在以前的理论中是不存在的。
2020-07-06 quant-ph
Suppression of Rabi oscillations for moving atoms
当原子进入激光照射区域时,在一定条件下,激光诱导的二能级原子的拉比振荡被抑制。对于时间拉比振荡的效果有两个制度:经典的,在中间的原子速度,和量子在低速度,分别与激光区域中的原子的非相干或相干的内部状态的形成。在低速区,激光将原子投射到可以通过失谐控制的纯内部状态。空间拉比振荡仅在这种低速量子状态下被抑制。
2003-02-26 quant-ph
Non dissipative decoherence of Rabi oscillations
我们提出了一个简单的理论描述最近的两个实验中,拉比振荡,这不能归因于耗散消相干阻尼,已被观察到。这是考虑演化时间或哈密顿量作为随机变量,然后在一个适当定义的,独立于模型的概率分布上平均通常的酉演化。
1999-10-25 quant-ph
Sinusoidally Modulated Vacuum Rabi Oscillation of a Two-Level Atom in an Optomechanical Cavity
研究了真空光机械腔中受激二能级原子的相干动力学,发现原子-腔的Rabi振荡由于与机械模共振而受到光-机耦合的正弦调制.我们开发了一个三维希尔伯特子空间的分析模型来解释这种现象,并采用密度矩阵主方程的数值模拟来证实我们的分析。我们还表明,调制的拉比振荡生存的耗散和其他非理想因素的存在。
2015-07-20 quant-ph
Wave packet Rabi oscillations from phase-space flow in mesoscopic cavity QED
在半经典极限下研究了Jaynes-Cummings哈密顿量的动力学,将其化为量子标准形,导出了经典光滑观测量的相空间动力学。由此产生的系统半经典近似被用来分析拉比振荡的光子波包揭示微妙的后果的不确定原理。
2008-04-28 quant-ph
Optical analog of Rabi oscillation suppression due to atomic motion
在与原子跃迁共振的激光照射下,二能级原子的拉比振荡可以通过平均或滤波机制被原子运动抑制。描述了这些速度效应的光学模拟。在光学类比中,两个原子能级对应于光的正交偏振,拉比振荡对应于自然地或由于磁场而具有光学活性的介质中的偏振振荡。在后一种情况下,可以通过选择磁场的取向来选择两个正交极化,并且滤除其中一个。有人认为,随时间变化的光学偏振振荡或其抑制是可观察到的现有技术。
2005-05-13 quant-ph
Anomalous Rabi oscillations in multilevel quantum systems
我们表明,激发概率的一个状态内的一个歧管的水平经历拉比振荡的频率确定的状态之间的能量差,而不是由足够强的脉冲的脉冲面积。所观察到的动力学可以被用作一个强大的状态准备作为一种替代绝热通道,并作为一个有用的光谱方法的程序。
2017-08-28 quant-ph
Entanglement generation in the ultra-strongly coupled Rabi model
我们分析了两个量子比特通过一个共同的玻色子场模(谐振器)相互作用的量子拉比模型的动力学,重点是最大纠缠贝尔态的产生和检测。考虑到量子比特和谐振腔模式之间的超强耦合,我们得到了该系统在慢量子比特(或简并)状态下的幺正动力学的解析结果,其中旋转波近似不再适用。我们还数值研究了超越慢量子位条件的动力学,以研究在不太严格的条件下模型的有效性。
2014-10-23 quant-ph
Multiphoton Quantum Rabi Oscillations in Ultrastrong Cavity QED
当一个原子与一个腔体强耦合时,两个系统可以通过相干拉比振荡交换一个单光子。这一过程使得精确的量子态工程和操纵原子和光子在腔中,这在量子信息和测量中发挥着核心作用。最近,一个新的制度腔QED已达到实验中的强度之间的相互作用的光和人造原子(量子比特)变得可比的原子跃迁频率或腔模式的共振频率。在这里,我们表明,这种制度可以强烈修改真空拉比振荡的概念,使量子比特和谐振器之间的多光子交换。我们发现,实验状态的最先进的电路QED系统可以经历两个和三个光子真空拉比振荡。这些反常的拉比振荡可以用来实现高效的Fock态光源和量子比特的复杂纠缠态。
2015-09-21 quant-ph
Casimir-Polder induced Rabi oscillations
我们证明了Casimir-Polder相互作用可以引起简并原子态之间的相干振荡。我们通过计算Casimir-Polder诱导的拉比频率的$^{87}$ Rb原子,因为它与反射表面的相互作用来说明这种效果。原子在其基态的两个塞曼子能级之间振荡,与真空光子进行周期性的角动量交换。
2015-02-14 quant-ph
Many-body Rabi oscillations of Rydberg excitation in small mesoscopic samples
我们研究超冷介观系统中里德堡激发的集体性质。里德伯原子之间的强相互作用影响激发过程,并在激发原子之间施加关联。里德堡激发的集体行为表现为多体拉比振荡、原子间的空间关联以及激发原子数的涨落。我们通过数值求解多体薛定谔方程来详细研究这些现象。
2008-01-15 quant-ph
Laser and Microwave Excitations of Rabi Oscillations of a Single Nitrogen-Vacancy Electron Spin in Diamond
在室温下观察到金刚石中单氮空位(NV)中心电子自旋的拉比振荡的崩塌和复苏形状。由于主体14 N核自旋和NV中心电子自旋之间的超精细相互作用,14 N核自旋的不同取向导致基态ms=0和激发态ms=1之间的跃迁的三重态分裂。微波可以均匀地激发这三个跃迁,产生三个独立的章动,拉比振荡的形状是三个章动的组合。这一结果为金刚石中的电子自旋振荡提供了一个新的视角。
2010-09-09 quant-ph
Vacuum Rabi oscillation of an atom without rotating-wave approximation
我们精确地研究了原子与单模腔场耦合的真空拉比振荡,并与J-C模型的结果进行了比较。结果表明,即使在强耦合区,原子也存在阻尼拉比振荡。在小失谐和弱耦合情况下,原子处于激发态的几率随时间振荡,其频率和幅度与J-C模型不同。结果表明,即使在RWA被认为是合理的条件下,反向旋转波相互作用也会显著影响原子的动力学行为。另一方面,计算结果也表明,在强耦合区,反向旋波相互作用可以明显地改变衰变速率。对于初始未激发的原子,存在与J-C模型相反的拉比振荡。
2008-07-16 quant-ph
Vacuum Rabi oscillation in nonzero-temperature open cavity
拉比振荡理论与实验的比较[M. Wilczewski和M. Czachor,Phys.Rev.A { \bf 79},033836(2009)]提出,在利用许多光子的测量中获得的腔寿命参数可能比适用于光的几乎真空状态的腔寿命参数小得多。在这种情况下,我们表明,结论保持不变,即使采取更现实的描述光的初始状态在腔。
2012-01-10 quant-ph
Protected Rabi oscillation induced by natural interactions among physical qubits
对于一个由9个量子比特组成的系统,我们表明,量子比特之间的自然相互作用诱导的时间演化,可以被视为,在离散时间,作为一个逻辑量子比特的拉比振荡。既不需要参数的微调,也不需要相互作用的切换。虽然直接应用量子纠错失败,我们提出了一个协议,通过该协议的逻辑拉比振荡是保护所有的单量子比特错误。因此,本方法开启了保护酉时间演化免受噪声影响的简单且现实的方式。
2008-06-03 quant-ph
Complete Rabi oscillations in the ion-laser interaction
本文研究了单个谐振势阱离子在激光相互作用下的动力学,以两个本征态的线性组合作为初始状态,在无近似条件下获得解析结果并展示了完整的Rabi振荡。
2024-12-19 quant-ph
Suppression of Rabi oscillations in hybrid optomechanical systems
在一个由一个两能级原子和一个摆动的端面镜组成的混合光机械装置中,光场对端面镜的辐射压力和原子与原子的偶极相互作用之间的相互作用可以导致阻塞效应,这表现在抑制原子布居中的拉比振荡。当系统处于单光子强耦合状态时,存在这种效应,并且在光力学的光子阻塞中具有类比。
2015-10-17 quant-ph
Driving-dependent damping of Rabi oscillations in two-level semiconductor systems
我们提出了一种机制来解释拉比振荡的阻尼与本地化的半导体系统中的驱动脉冲面积增加的性质,并提出了一个一般的方法,描述了一个相干驱动的两能级系统与退相水库相互作用。目前的计算表明,正如实验观察到的那样,水库的非马尔科夫特征导致退相速率对驱动场强度的依赖性。此外,我们已经表明,拉比振荡的阻尼可能会发生由于不同的退相机制的固定和非固定的影响,由于耦合到环境。目前的计算结果与现有的实验测量结果相当吻合。
2007-06-29 quant-ph
The non dissipative damping of the Rabi oscillations as a "which-path" information
拉比振荡可以被视为由于不同量子路径的相干叠加而产生的干涉现象,就像杨氏双缝实验一样。原子外变量的加入导致拉比振荡的非耗散阻尼。更一般地说,原子平移动力学在描述场和内部原子变量的非经典行为的关联函数中引入阻尼,导致这两个子系统的可分离性。我们讨论的可能性,解释这种内在的退相干作为一个“哪种方式”的信息效应,我们适用于这种情况下的互补关系的定量分析介绍了Englert [物理学评论快报。\textbf{77},2154(1996)]。
2005-01-31 quant-ph
Rabi oscillation in a quantum cavity: Markovian and non-Markovian dynamics
我们研究了量子腔中原子的拉比振荡,其中每个反射镜都是由一维波导附近的原子链形成的。这个建议是研究以前使用马尔可夫近似,其中由于两个腔镜之间的光的有限的旅行时间的延迟被忽略。我们表明,拉比振荡类似于高精细度经典腔获得的,只有当这个旅行时间是远远大于的时间尺度,其特征的集体响应的原子链。因此,必须考虑延迟,并且问题的动态本质上是非马尔可夫的。感兴趣的参数,如拉比频率和腔的损耗率由于光子泄漏通过反射镜获得。
2016-02-05 quant-ph
Resonator-Assisted Quantum Bath Engineering of a Flux Qubit
我们展示了在微波共面波导谐振器辅助下制备任意轨道态的超导磁通量子比特的量子浴工程。研究了布洛赫球上任意方向旋转的偏振效率,并利用马尔可夫主方程的收敛条件得到了有效拉比频率。当微波谐振器的频谱与驱动器的特别定制的拉比和谐振频率相匹配时,可以在由谐振器光子损耗产生的耗散环境中有效地实现极化过程。我们的计算表明,对于实验上合理的样品参数,理论上可以达到99%以上的态制备纯度和微秒量级的所需时间。此外,我们的建议可以应用于其他具有基于自旋的量子位的系统。
2015-01-06 quant-ph
Transmission spectra of the driven, dissipative Rabi model in the USC regime
我们提出了一个强驱动,阻尼,磁通量子比特耦合到一个耗散共振器在超强耦合制度的理论透射谱。这样的量子位振荡器系统,在耗散拉比模型中描述,构成了超导电路QED平台的构建模块。强驱动器的增加允许人们表征系统特性并研究新现象,从而更好地理解和控制量子比特振荡器系统。在这项工作中,计算出的弱探测场的传输量化的量子比特的响应,在频域中,量子化的谐振器和强微波驱动的影响下。我们发现的纠缠驱动量子比特谐振器频谱的显着特点,即共振功能和避免交叉,修改的耗散环境的存在。这些特征的大小、位置和加宽由量子位振荡器失谐之间的相互作用、它们的耦合强度、驱动幅度以及与热浴的相互作用决定。这项工作为未来的实验奠定了理论基础,在驱动的超强耦合制度和他们的影响,开发新的量子技术与超导电路。
2021-10-16 quant-ph
Observation of Rabi oscillation of light assisted by atomic spin wave
在一个拉曼过程中,观察到拉曼泵浦场和它的斯托克斯场之间的相干转换,其中强原子自旋波最初是由另一个拉曼过程在受激发射制度下操作制备的。这种振荡行为类似于强光场驱动的二能级原子系统中原子布居的拉比振荡。发现类拉比振荡频率与原子自旋波的强度有关。实验测得拉曼泵浦光到斯托克斯光的转换效率高达40%,且与输入拉曼泵浦光无关。该过程可作为光子频率复用器,在量子信息科学中有着广泛的应用。
2010-06-21 quant-ph
Large two-atom two-photon vacuum Rabi oscillations in a high quality cavity
我们预测了高质量腔中两原子双光子真空拉比振荡的大合作效应。双光子发射是两个原子在双光子共振条件$ω_1+ω_2\approx ω_a+ω_b$下同时去激发的结果,其中$ω_1$、$ω_2$是原子跃迁频率,$ω_a$、$ω_b$是发射光子的频率。实际的共振条件取决于真空拉比耦合。这种效应既可以用双模腔中的全同原子实现,也可以用单模腔中的非全同原子实现。
2004-06-28 quant-ph
Vacuum Rabi oscillation induced by virtual photons in the ultrastrong coupling regime
我们提出了一个相互作用方案,展示了一个真空场修饰的二能级原子携带的虚光子在超强耦合制度的动力学后果。我们表明,在外部驱动场的帮助下,虚光子提供了一个过渡矩阵元素,使原子能够相干地和可逆地演化到一个辅助水平,伴随着一个真正的光子的发射。该过程对应于一种真空拉比振荡,我们证明了有效真空拉比频率正比于基态中单个虚光子的振幅。因此,该相互作用方案可以作为一个探测的基态结构在超强耦合制度。
2013-01-02 quant-ph
Transmon in a semi-infinite high-impedance transmission line -- appearance of cavity modes and Rabi oscillations
在这封信中,我们研究了耦合到传输线上的单个超导人工原子电容器的动力学特性,传输线的特性阻抗与量子电阻相当或更大。在这种情况下,微波从原子反射的频率也远离原子的跃迁频率。在传输线中添加一个镜子,然后在原子和镜子之间创建腔模式。研究原子的自发发射,我们发现拉比振荡,其中能量在原子和其中一个腔模之间振荡。
2020-12-02 quant-ph
The ultra-sensitive electrical detection of spin Rabi oscillation at paramagnetic defects
简要回顾了脉冲电检测磁共振(pEDMR)实验。PEDMR允许通过瞬态电流测量来高度灵敏地观察半导体中的载流子和缺陷的相干电子自旋运动。讨论了该方法的理论基础、实验实现、灵敏度及其在半导体电子跃迁研究中的潜力。以晶体硅(111)-二氧化硅界面上的P_b中心为例,用实验方法说明了如何探测自旋拉比振荡及其退相、相干衰减和自旋耦合效应。
2005-09-18 quant-ph
Dark Periods in Rabi Oscillations of Superconducting Phase Qubit Coupled to a Microscopic Two-Level System
我们提出了一个方案来演示超导相位量子比特与约瑟夫森隧道结中微观二能级系统耦合的宏观量子跃迁。在适当的微波照射下,量子比特的拉比振荡表现出量子跳跃的特征:一个随机的电报信号,具有长间隔的强烈宏观量子隧穿事件(亮期),被完全不存在的隧穿事件(暗期)打断。建立了一个定量描述暗期宽度的分析模型。数值模拟表明,我们的分析模型捕捉到了系统的基本物理。由于拉比振荡的暗周期也是超导量子比特量子计算中产生误差的原因,因此我们的结果除了对微观二能级系统的质量进行校准外,在量子信息处理中也具有重要意义.
2009-09-11 quant-ph
All Optical Switch of Vacuum Rabi Oscillations: The Ultrafast Quantum Eraser
研究了单级联三能级量子发射体与微腔强耦合的全光时间控制。我们发现,只有特定的到达时间的控制脉冲成功地关闭拉比振荡。根据控制脉冲的到达时间,可以观察到各种奇异的非绝热腔量子电动力学效应。我们发现,只有特定的到达时间的控制脉冲能够突然关闭和打开腔光子的一阶相干性,而不影响它们的强耦合布居动力学。这种行为可以理解为量子互补性的表现。
2010-10-04 quant-ph
Photon-assisted Landau Zener transitions in a tunable driven Rabi dimer coupled to a micromechanical resonator
该研究用多重 Davydov D$_2$ Ansatz 与含时变分原理分析耦合微机械谐振器的受激 Rabi 二聚体,阐明光子和声子对 LZ 跃迁及量子比特动力学的影响。
2023-07-20 physics.comp-ph quant-ph
Collective Rabi Oscillations and Cold Collisions
我们研究了共振光学腔内的冷原子碰撞。量子化腔模可以用来操纵冷原子之间的碰撞,使得原子与电磁场之间的激发的周期性交换强烈地改变碰撞动力学。因此,在碰撞期间,碰撞的原子对可以在其基态和激发态之间振荡。使用半经典模型,它可以预测,这种拉比样的振荡揭示在原子陷阱的损失概率,其中显示的最大值和最小值的模式和原子跃迁的频率之间的失谐的函数。
2001-06-26 quant-ph
Quantum Fluctuations of a Single Trapped Atom: Transient Rabi Oscillations and Magnetic Bistability
分离单个原子并监测其共振荧光是研究辐射与物质相互作用中量子效应的有力工具。在这里,我们提出了一个孤立的中性原子存储在磁光阱的量子动力学的观察。通过原子共振荧光中的光子关联,我们证明了与原子瞬态拉比振荡相对应的光子反聚束现象。通过对偏振敏感的光子关联,我们展示了一个新的解决量子涨落的例子:原子的自发磁取向。这些效应只能用单个原子观察到。
2000-03-22 quant-ph
Broken selection rule in the quantum Rabi model
理解光与物质之间的相互作用对于量子电动力学的基础研究和量子技术的发展非常重要。量子拉比模型捕捉了一个原子与一个光子在所有耦合强度下相互作用的物理过程。我们报告的共振跃迁,打破了量子拉比模型中的选择规则的光谱观察,实施使用$LC$谐振器和人造原子,超导量子比特。系统的本征态由具有相对符号的裸量子比特谐振器态的叠加组成。当量子比特-谐振器耦合强度与它们自己的频率相比可以忽略不计时,在存在谐振器驱动的情况下,不同符号的激发本征态之间的矩阵元素非常小,从而建立了符号保持选择规则。在这里,我们的量子位谐振器系统在超强耦合机制下运行,其中耦合强度为谐振器频率的10%,允许激活并检测到符号变化的跃迁。这项工作表明,符号变化的过渡是一个明确的,独特的签名系统中的量子拉比模型的超强耦合制度。这些结果为进一步研究多量子比特和多光子模型中的保号选择规则铺平了道路。
2016-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Plasmon-assisted two-photon Rabi oscillations in a semiconductor quantum dot -- metal nanoparticle heterodimer
光子拉比振荡具有量子计算和量子信息处理的潜力,因为在拉比周期期间可以创建一对纠缠光子。我们从理论上研究了这种现象在由与金属纳米颗粒强耦合的半导体量子点组成的异二聚体中的发生。双光子拉比振荡是由于量子点中基态到双激子跃迁的相干双光子过程引起的。在量子点附近存在金属纳米颗粒导致量子点经由金属纳米颗粒的自作用,因为后者的极化状态取决于前者的量子态。粒子间的相互作用产生两个主要效应:(i)-增强外场振幅和(ii)-重正化的量子点的共振频率和弛豫率的非对角密度矩阵元素,这两个依赖于量子点的能级的布居。在这里,我们专注于第一个效果,这导致有趣的新功能,特别是,在一个孤立的量子点和随后的增长的纠缠光子对的数量相比,每个脉冲的拉比周期数增加。我们还讨论了孤立量子点和异质二聚体的激子态的辐射衰变对双光子拉比振荡的破坏作用。
2018-10-14 quant-ph
Damping of local Rabi oscillations in the presence of thermal motion
从理论和实验上研究了激光冷却原子的热运动对非均匀驱动场诱导的拉比振荡相干性的影响。实验结果与推导的解析表达式非常吻合。对于自由落体原子的碰撞可以忽略不计,如在我们的实验中使用的,我们发现,拉比振荡的振幅随时间衰减$t$为$\exp[-(t/τ)^4]$,其中的相干时间$τ$随着温度和场梯度的增加而下降。我们讨论这些结果的后果原子量子比特的拉比旋转的保真度。我们还表明,该过程相当于在静态磁场梯度的存在下,原子经历拉姆齐序列的相干性损失-在许多应用中的常见情况。此外,我们的结果是相关的,以确定分辨率时,利用原子作为场探针。使用数值计算,我们的模型可以很容易地扩展到原子被限制的情况下,由潜在的或碰撞是重要的情况。
2013-05-26 quant-ph
Impact of qubit anharmonicity on near-resonant Rabi oscillations
本研究探讨了量子比特非谐性对弱近共振微波驱动下 Rabi 振荡的影响,揭示了 Rabi 频率平方与驱动幅度平方的线性关系,并分析了 fluxonium 量子比特 CZ 门实现中的泄漏与相位误差。
2025-01-30 quant-ph
Coherent State Preparation and Observation of Rabi Oscillations in a Single Molecule
我们报告的激发单分子通过窄零声子跃迁使用短激光脉冲。通过监测斯托克斯位移荧光,我们研究了激发态布居随延迟时间、激光强度和频率失谐的变化。仅用500个光子就证明了π脉冲激发,并且在更高的激发功率下实现了5个拉比循环。我们的研究结果与理论计算吻合得很好,并提供了第一步相干操纵的电子状态的单分子与几个光子。
2008-11-02 quant-ph
Rabi oscillations, entanglement and teleportation in the anti-Jaynes-Cummings model
本文提出了一种在反Jaynes-Cummings相互作用机制中产生最大纠缠量子比特态的方案,即所谓的纠缠反极化激元量子比特态。我们证明了在初始真空场中,反Jaynes-Cummings相互作用过程中腔模的拉比振荡与Jaynes-Cummings相互作用过程相反,并且反Jaynes-Cummings相互作用过程中纠缠的时间演化与Jaynes-Cummings相互作用过程中的纠缠具有相同的形式.以生成的反极化激元量子比特态作为初始量子比特,利用纠缠交换协议实现了原子量子态的量子隐形传态,获得了令人印象深刻的最大隐形传态保真度~ $F_ρ=1$ .
2021-07-17 quant-ph
Quantum Rabi oscillations in coherent and in mesoscopic Schrödinger "cat" field states
单模相干光场中二能级系统的简单共振拉比振荡揭示了介观尺度下的复杂特征,即振荡的崩溃和复苏。利用慢圆形里德伯原子与超导微波腔的相互作用,我们在一个前所未有的相互作用时间和光子数范围内探索了这一现象。我们证明了有效的生产的“猫”状态,量子叠加的相干分量几乎相反的相位和大小的范围内的几十个光子。我们测量了它们的维格纳函数的切割,揭示了它们的量子相干性,并观察到它们的快速退相干。该实验为在腔和电路量子电动力学中快速产生和操纵非经典态开辟了广阔的前景。
2019-05-13 quant-ph
Exact solvability and two-frequency Rabi oscillation in cavity-QED setup with moving emitter
本文研究了具有运动辐射源的腔QED系统中的能谱和相干动力学过程。我们发现,发射极的振动会引起有效的克尔和光机相互作用。我们将处理量子拉比模型的Bogliubov算符方法推广到我们的腔-辐射源-振动系统,精确地得到了系统的能谱。借助于Bogliubov算子方法,我们精确地得到了系统的能谱.此外,我们表明,系统的动力学表现出两个频率的拉比振荡行为。我们用光机械相互作用引起的发射极-腔修饰态之间的量子跃迁解释了这种现象。我们希望腔模与移动发射极之间的相互作用能够提供一个通用平台,以探索腔QED场景中更多的奇异效应和潜在应用。
2022-01-05 quant-ph
Effect of field quantization on Rabi oscillation of equidistant cascade four-level system
利用Jaynes-Cummings模型与等距离级联四能级系统的相似性,精确求解了该系统与单模辐射场相互作用的半经典和量子力学模型.对于经典光场,证明了系统初始处于第一能级(第二能级)时的拉比振荡与系统初始处于第四能级(第三能级)时的拉比振荡相似.然后,我们着手解决的量子化版本的模型,其中通过使用一个六参数的四维矩阵的修饰状态,并表明,在拉比振荡的系统的半经典模型中表现出的对称性是完全破坏的量子化的腔场。最后,我们研究了腔场模相干态系统的坍缩和恢复,讨论了对称性的恢复及其意义。
2008-01-28 quant-ph
Visualization of Rabi oscillations in a magnetic resonance
通过求解厄米基下的密度矩阵方程组,给出了量子线极化矢量在含时磁场中动力学的可视化方案。这是通过将偏振矢量映射到三维球面曲线(矢量速端图)上来实现的。所得结果清楚地显示了岁差和章动效应对磁共振极化矢量的干扰。该研究可以在磁共振和计算数据的3D可视化中找到实际应用。
2016-08-13 quant-ph
Overtone Rabi oscillation of optically polarized triplet electron spins and nuclear hyperpolarization in powder
The University of Osaka(大阪大学);ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院);National Institutes for Quantum Science and Technology(量子科学技术研究机构);Kyoto University(京都大学)
本研究通过相干驱动实现光学极化三重态电子自旋的泛音Rabi振荡,并在粉末样品中实现核超极化,提升¹H极化度达2600倍。
2025-12-17 quant-ph
On Rabi oscillations between Bloch bands
在紧束缚模型下研究了任意偏压超晶格能带间的拉比振荡。我们减少问题的惠特克-希尔型方程,在没有任何已知的解决方案,在封闭的形式,讨论不同的近似来描述Bloch带之间的振荡。我们确定制度的弱和强带间耦合,并比较这些拉比振荡的数值结果的预测。
2010-06-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Optically-driven nuclear-spin-selective Rabi oscillations of single electron spins in diamond
利用两个与各自的偶极光学跃迁失谐的拉曼共振光脉冲实现了金刚石氮空位中心单电子自旋的光驱动拉比振荡。拉比振荡是核自旋选择性的,并且对潜在的光学跃迁的快速退相干是鲁棒的,为在光学驱动的自旋-声子系统中产生声子介导的自旋纠缠打开了大门。拉比振荡和模拟拉曼绝热通道之间的直接比较以及详细的理论分析提供了丰富的信息的相干自旋动力学,特别是揭示退相干和环境波动与光学跃迁影响的拉比振荡的保真度通过相对较大的跳跃的过渡频率。
2013-10-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Observation of Higher-Order Sideband Transitions and First-Order Sideband Rabi Oscillations in a Superconducting Flux Qubit Coupled to a SQUID Plasma Mode
我们报告的超导磁通量子比特的光谱测量和时域测量的结果。直流超导量子干涉仪(SQUID),用于读出的量子位,和一个并联电容器形成一个LC谐振器产生SQUID等离子体模式。在一个简单的测量方案中观察到更高阶的红色和蓝色边带,因为谐振器的谐振能量,600 MHz,与热能相当。我们还观察到载流子跃迁和一阶边带跃迁的拉比振荡。因为量子位耦合到dc SQUID的单臂,所以量子位-SQUID耦合在零偏置电流下是显著的,在零偏置电流下观察到这些现象。载波跃迁和边带跃迁的拉比周期之间的比率进行比较,从耦合常数,这是单独确定的估计。该结果可以通过假设谐振器的初始激励来解释。
2013-05-27 cond-mat.supr-con quant-ph
Persistent Rabi oscillations probed via low-frequency noise correlation
如果在弱耦合状态下连续监测量子位,则量子位拉比振荡已知是非衰减的(尽管具有波动相位)。在本文中,我们提出了一个实验来证明这些持续拉比振荡通过低频噪声相关。这个想法是通过两个探测器来测量一个量子比特,在拉比频率上偏置频闪。低频噪声取决于偏置脉冲的两个梳齿之间的相对相位,对于同相梳齿或反相梳齿,两个检测器中的电报噪声都强烈增加。这是因为持续拉比振荡和测量脉冲之间的自同步。几乎完美的相关性的噪声在两个检测器的同相政权和几乎完美的反相政权的关系表明存在同步的持续拉比振荡。实验可以用半导体或超导体量子比特来实现。
2010-04-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Noise-induced quantum coherence and persistent Rabi oscillations in a Josephson flux qubit
我们从理论上证明了噪声对超导磁通量子比特中量子相干性的增强作用。首先,外部经典噪声可以增加量子比特密度矩阵的非对角分量。第二,在存在噪声的情况下,拉比振荡存活的时间明显长于无噪声系统中的拉比衰减时间。这些拉比振荡表现为量子位对交流驱动场的强制响应的调制。这些效应可以被认为是量子随机共振的表现,并且与实验技术有关,例如拉比光谱。
2009-09-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Time-resolved vacuum Rabi oscillations in a quantum dot-nanocavity system
我们报道了在非相干光载流子注入下,强耦合到纳米腔的单个量子点中真空拉比振荡的时域观测结果。我们实现了一个光子晶体纳米腔,具有非常高的品质因数>80,000,并利用它来清晰地解决超快真空拉比振荡通过简单的光致发光为基础的实验。我们发现,时域真空拉比振荡在很大程度上修改时,改变泵浦波长和强度,即使在相应的光致发光光谱检测到边际变化。我们通过拟合腔量子电动力学模型获得的模拟曲线来分析测量的时域振荡。观察到的振荡曲线的修改主要是由载流子捕获和退相动力学的变化,在量子点,以及裸腔发射的变化引起的。这一结果表明,真空拉比振荡可以作为一个高灵敏度的探针的量子点动力学。我们的工作为深入理解基于量子点的腔量子电动力学系统中的真空拉比动力学提供了一种强有力的替代方法。
2018-09-04 physics.app-ph quant-ph
Classical analogue of the continuous transition between the Weisskopf-Wigner exponential decay and the Rabi oscillation
当一个离散状态耦合到一个连续体,动力学可以描述为Weisskopf-Wigner指数衰减或拉比振荡,这取决于连续体宽度和拉比频率的相对大小。这两种制度之间存在着连续的过渡,正如1977年C. Cohen-Tannoudji和P. Avan.在这里,我们描述了一个完全类似的过渡经典力学,通过研究动力学的两个耦合的机械振子在阻尼的存在。通过改变阻尼和耦合项的相对大小,我们观察到一个政权之间的连续过渡类似的拉比振荡和政权类似的Weisskopf-Wigner指数衰减。
2016-06-20 physics.atom-ph quant-ph
A cavity-enhanced broadband photonic Rabi oscillation
由非线性光学相互作用提供的不同能量光子之间的相干耦合被认为是拉比振荡的光子版本。非线性的腔增强显著降低了能量需求,并推动了基于光子拉比振荡的频率编码光子电路的可扩展性。然而,光子在腔中的限制严重限制了可相互作用的频率模式的数量。在这里,我们展示了一种宽带宽且高效的光子拉比振荡,基于单片集成的腔增强非线性光学相互作用实现全周期振荡。我们还展示了它的多功能操纵超出频率自由度,如一个全光控制偏振光子与几何相位。我们的研究结果将为宽频率模式下的合成维光子系统以及大规模光子量子信息处理提供全面的控制。
2020-08-04 physics.optics quant-ph
GHZ-like states in the Qubit-Qudit Rabi Model
研究了一个量子比特和一个d能级量子系统通过一个共腔耦合的Rabi型哈密顿系统。在弱耦合和强耦合的限制,通过适当的微扰方案的频谱进行了分析。分析表明,量子阱多能级的存在有效地增强了量子比特-量子阱相互作用。强耦合系统的基态为Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)型。因此,尽管量子比特-量子比特强耦合,GHZ态的特定三体纠缠的性质抑制了二体纠缠。我们分析了量子位-谐振器耦合和量子位-谐振器耦合的淬灭和绝热开关下的系统动力学。在猝灭的情况下,我们发现量子阱中的能级数目增强了谐振腔中光子的非绝热产生。绝热控制是制备GHZ态的一种可能途径。我们的分析为进一步研究量子比特-量子点系统中的相干态转移提供了相关信息。
2021-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Strong-field effects in Rabi oscillations between a single state and a superposition of states
在窄谱激光场驱动下的二能级系统中,量子布居数会发生拉比振荡。在这项工作中,我们研究了成形宽带飞秒激光脉冲诱导的拉比振荡。由于驱动场的宽光谱宽度,振荡在基态和激发态的相干叠加或“波包”之间而不是单个激发态之间开始。我们的实验揭示了波包相位对激光场强度的复杂依赖关系。我们确认数值的效果是与强场的相互作用的性质,并通过调用一个简单的理论模型提供了一个定性的图片。
2011-09-22 physics.atom-ph quant-ph
A Generalization of the Preceding Paper ``A Rabi Oscillation in Four and Five Level Systems"
在前一篇文章quant-ph/0312060中,我们考虑了具有n个能级的原子与n-1个外激光场相互作用的一般模型,并构造了n =3,4,5时的Rabi振荡。本文提出了一种与计算机相结合的系统方法,用以构造一般情形下的Rabi振荡。
2006-05-16 math-ph math.MP quant-ph