Effective Three-Body Interactions in Jaynes-Cummings-Hubbard Systems
介绍了耦合腔阵列的Jaynes-Cummings-哈伯德模型的推广，其中每个腔中嵌入的二能级系统被$Ξ$型三能级系统所取代。我们证明了在每一个位置产生的有效极化激元-极化激元相互作用是两体和三体。通过调整两个跃迁偶极矩阵元素的比例，我们表明，两体相互作用的强度和符号可以控制，同时保持三体排斥。然后，我们继续展示如何不同的两体和三体相互作用改变平均场超流-莫特绝缘体相图，与可能出现的一对超流相在两体吸引制度。
2018-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Fractional Quantum Hall Physics in Jaynes-Cummings-Hubbard Lattices
Jaynes-Cummings-Hubbard阵列为量子仿真提供了独特的机会，因为它们表现出方便的状态制备和测量，以及参数的原位调整。我们展示了如何在有效磁场的作用下，在Jaynes-Cummings-Hubbard阵列中实现强关联态光。有效场通过腔谐振的动态调谐来实现。我们通过计算拓扑不变量、拓扑不同态之间的相变和Laughlin波函数重叠证明了分数量子霍尔态的存在。
2012-02-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Superradiance, charge density waves and lattice gauge theory in a generalized Rabi-Hubbard chain
我们研究了一维拉比-哈伯德型模型，安排一个量子点夹在每个腔之间。量子点的作用是在相邻腔之间传输光子，同时充当光子非线性。我们考虑三能级量子点的$Λ$配置，其中的左和右腿耦合专门的左或右腔。这种非交换相互作用导致两个高度纠缠的不可压缩相，由二阶量子相变分开：量子点自由度充当光子的动力学晶格，并且Peierls不稳定性破坏第二$\mathbb{Z}_2$对称性，这导致纠缠和光子数的二聚化。我们还发现了一个正常的绝缘相和一个超流相，作为量子多体超辐射相。在超辐射相，一个$\mathbb{Z}_2$对称性被打破和相变属于横向场伊辛模型普适类。最后，我们表明，该模型的极限可以解释为$\mathbb{Z}_2$格点规范理论。
2020-06-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Exotic attractors of the non-equilibrium Rabi-Hubbard model
我们探讨了耗散拉比-哈伯德模型的相图，可以实现拉曼泵浦计划应用于耦合腔阵列。存在各种奇异吸引子，包括铁电、反铁电、不平衡不动点以及持续振荡区域。许多这些功能可以理解分析截断到两个最低躺在每个网站上的拉比模型的状态。我们还表明，这些功能生存超越平均场，使用矩阵乘积算子模拟。
2016-04-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Exceptional points for photon pairs bound by nonlinear dissipation in cavity arrays
从理论上研究了描述非保守光子-光子相互作用的隧道耦合腔阵列的耗散玻色-哈伯德模型。我们的计算的光子对的复杂的能谱揭示了特殊的点，在非线性耗散约束的双光子态的形成。这提高了对量子结构中非厄米性和相互作用的相互作用的基本理解，并且可以潜在地用于光子晶格中的按需非线性光产生。
2018-09-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Graphene optomechanics realized at microwave frequencies
腔光学力学已经成为研究光与微机械运动通过辐射压力相互作用的平台。在这里，我们观察到这种现象与石墨烯机械谐振器耦合到电磁模式。我们测量热运动和反作用冷却耦合到一个微波片上腔的双层石墨烯谐振器。我们在24 MHz下检测到最低的弯曲模式，低至50 mK，对应于大约40个机械量子，代表了比石墨烯谐振器迄今为止记录的声子占用低近三个数量级。
2014-03-12 cond-mat.mes-hall
Photonic analogue of Josephson effect in a dual-species optical-lattice cavity
本文利用自洽平均场论，将具有相互作用的光子玻色-哈伯德模型中光的量子相变的概念推广到两个原子。研究了二能级原子与相干光场相互作用系统中原子的激发态，讨论了原子的序参量与温度的关系。四个基态的系统被发现，包括一个孤立的莫特绝缘体相和三个不同的超流相。像两个弱耦合超导体，我们提出的双物种晶格系统显示出约瑟夫森效应的光子模拟。所提出的两物种模型的动力学为可能的量子信息过程提供了一个有前途的量子模拟器。
2010-03-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Drude weight, cyclotron resonance, and the Dicke model of graphene cavity QED
当二维电子气的回旋跃迁与腔光子模近似共振时，腔量子电动力学的Dicke模型在凝聚态中近似实现。我们指出，在强耦合极限下，腔回旋共振的Dicke模型必须补充一个在腔光子场中为二次的项，并抑制该模型向超辐射态的跃迁。我们开发的石墨烯腔回旋共振的理论，并表明，二次项，这是缺乏在石墨烯的低能狄拉克模型哈密顿量，在这种情况下动态产生的虚拟带间跃迁。
2012-07-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Pfaffian States in Coupled Atom-Cavity Systems
耦合原子-腔阵列，如Jaynes-Cummings哈伯德模型所描述的那些，具有模拟广泛的凝聚态现象的潜力。特别地，可以实现分数量子霍尔效应的强关联态。在某些填充分数下，分数量子霍尔效应具有非阿贝尔激发的基态。这些状态中研究得最好的是摩尔和里德的Pfavian状态，它是具有三体相互作用的霍尔液体的基态。在本文中，我们展示了如何在腔QED框架内产生有效的三体相互作用，并证明了这些系统存在类Pfavian基态。
2016-03-08 cond-mat.mes-hall
Cavity induced many-body localization
该研究以耦合单模腔的无自旋电子Hubbard链为模型，结合新型高频展开与数值计算，证实强耦合腔量子电动力学中全局光-电耦合可诱导多体局域化，且该效应在光子数低至n~2的强量子涨落条件下仍存在。
2023-07-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Symmetry between repulsive and attractive interactions in driven-dissipative Bose-Hubbard systems
驱动耗散玻色-哈伯德模型可以在实验上实现，无论是负或正的现场失谐，现场跳跃能，现场相互作用能。在这里，我们使用一维矩阵乘积密度算子来执行一个完全量子调查的依赖于这些参数的符号上的非平衡稳态的这个模型。由于Lindblad主方程的对称性，我们发现，同时改变的相互作用能，跳跃能，和化学势的符号离开本地玻色子数分布和站点间的数量相关不变，和稳态复合共轭。这表明，Lindblad主方程描述的所有相互作用玻色子的驱动耗散现象，如“费米子化”和“超聚束”，都可以等价地发生在吸引或排斥相互作用中。
2017-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Bose-Hubbard dynamics of polaritons in a chain of circuit QED cavities
我们研究了一个超导带状线谐振器链，每个谐振器与一个transmon量子比特相互作用，电容耦合成一排。我们表明，这个系统的动力学可以描述的玻色哈伯德哈密顿与吸引力的相互作用的极化激元，光子和量子比特的激发叠加。我们设想的这种设置构成了第一个平台之一，其中实验研究强相互作用极化激元链所需的所有技术组件都已经实现。通过用微波源驱动第一带状线谐振器并检测最后一个带状线谐振器的输出场，可以在受驱动耗散状态下光谱地探测系统的性质。我们计算了最后一个可以通过输出场测量的腔的稳态极化激元密度和密度-密度关联$g^{(2)}$。我们的研究结果显示，从一个相干的量子场的比现场相互作用的驱动强度的增加。
2010-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Purcell-enhanced single photon source based on a deterministically placed WSe$_{2}$ monolayer quantum dot in a circular Bragg grating cavity
我们展示了一个确定性的Purcell增强的单光子源，通过集成原子级薄的WSe $_{2}$层与圆形布拉格光栅腔实现。该腔显著增强了原子薄层的光致发光，并支持用$g^{(2)}(0)<0.25$产生单光子。我们观察到位于布拉格光栅腔中心的WSe $_{2}$发射器的自发发射率的一致增加。这些WSe $_{2}$发射器自对准并确定性地耦合到这样的宽带腔，配置新一代确定性单光子源，其特征在于其简单且低成本的生产和固有的可扩展性。
2021-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Topological Hubbard model and its high-temperature quantum Hall effect
描述电子动能与其短程排斥相互作用之间竞争的典型二维晶格模型是排斥哈伯德模型。我们研究了一个时间反演对称的变体的排斥哈伯德模型定义在一个平面晶格：而相互作用是不变的，任何完全占据的带支持一个量子化的自旋霍尔效应。我们发现，在1/2填充这个带，基态的发展自发地，同时伊辛铁磁长程序和量子化电荷霍尔效应时，相互作用是足够强的。我们思考可能的实际应用，超越计量学，量子化电荷霍尔效应可能有，如果它可以在高温下实现，没有外部磁场在强相关材料。
2012-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Edge superconducting state in attractive U Kane-Mele-Hubbard model
利用自洽平均场方法研究了吸引U Kane-Mele-哈伯德模型中拓扑绝缘体到超导体的相变.我们证明了边缘超导态的存在，在这种状态下，体块仍然是绝缘体，超导性只出现在边缘附近。ESS是TI特殊的能量色散的结果，是TI超导的一般性质。该模型中的相变基本上由两个步骤组成。当吸引U变为非零时，ESS立即出现。当吸引U超过一个临界值$U_c$时，整个系统成为超导体。讨论了ESS的有效模型，认为ESS的概念可以在原子光晶格系统中实现。
2012-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
GaAs photonic crystal cavity with ultra-high Q: microwatt nonlinearity at 1.55 $μ$m
基于Kuramochi等人的设计，我们已经实现并测量了平板光子晶体中的GaAs纳米腔[Appl.Phys.Lett.，\textbf{88}，041112，（2006）]。我们测量了品质因数Q= 700，000，这证明超高Q纳米腔在GaAs中也是可行的。我们发现，由于较大的双光子吸收（TPA）在砷化镓，非线性出现在微瓦级，将在砷化镓比硅纳米腔更功能。
2008-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
