One-Loop Dominance in the Imaginary Part of the Polarizability: Application to Blackbody and Non-Contact van der Waals Friction
现象学上重要的量子耗散过程包括黑体摩擦（原子吸收反向传播的蓝移光子，并自发地向各个方向发射它们，失去动能）和非接触范德华摩擦（在电介质表面附近，表面内组成粒子的镜像电荷受到阻力，使原子减速）。这些过程的理论预测修改后，严格的量子电动力学（QED）的治疗，这表明一个循环的“校正”产生的主要贡献的非共振，规范不变，虚部的原子的极化率在室温下，典型的原子表面相互作用。在高温下，树能级对极化率的贡献占主导地位。
2014-11-11 quant-ph
Cavity Quantum Electrodynamics with Hyperbolic van der Waals Materials
本文提出利用超薄极性范德华晶体构成平面腔封装二维电子材料，以实现太赫兹频段超强耦合腔QED，并证明纳米级六方氮化硼层可使双层石墨烯单电子回旋共振进入超强耦合区。
2023-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Atoms near magnetodielectric bodies: van-der-Waals energy and Casimir-Polder force
基于线性因果介质中的宏观QED，我们提出了一个关于Casimir Polder力作用于位于色散和吸收磁介质附近的原子的自洽理论。范德华能量的微扰结果显示出有趣的新功能中存在的磁介电体。为了超越微扰理论，我们从质心运动方程出发，推导出作用于处于任意电子态的原子上的Casimir-Polder力的动力学表达式。对于非驱动原子在弱耦合制度，作为时间的函数的力被证明是在选定的时间与电子密度矩阵元素的力分量的叠加。这些力的分量取决于原子的位置相关的极化率，正确地解释了体诱导的能级移动和加宽。
2004-06-29 quant-ph
Van der Waals enhancement of optical atom potentials via resonant coupling to surface polaritons
目前的气相中性原子腔量子电动力学实验越来越依赖于激光冷却和光学、磁光或静磁捕获方法来提供亚微米级的原子局域化。在自由空间中难以实现，如果所需的原子位置接近固体表面的几百纳米内，则该目标进一步受到原子-表面相互作用的阻碍，如在结合单片电介质光学谐振器（例如微球、微环、微盘或光子晶体缺陷腔）的设置中的情况。通常在这种情况下，可以忽略范德华相互作用的最小原子-表面分离被认为是相关捕获方案的最佳定位点，但这种保守的策略通常会损害可实现的腔QED耦合强度。在这里，我们提出了一种新的方法来设计的光学偶极阱原子限制近表面，利用强的表面相互作用，而不是避免它们，并提出了基于$^{39}$ K原子和铟锡氧化物（ITO）的数值研究的结果。我们的理论框架指出了利用纳米图案化方法来设计原子-表面相互作用的新修饰的可能性。
2009-05-26 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Two-atom interaction energies with one atom in an excited state: van der Waals potentials vs. level shifts
我重新讨论了两个不同原子与一个处于激发态的原子之间的相互作用问题，这是参考文献的作者最近提出的。[1-3]，并且对于这一点，先前的方法给出了相互矛盾的结果。首先，我讨论到什么程度的参考文献。[1]，[2]和[3]提供了等价的结果。本文证明了文献[1]中计算的双原子波函数的相移率与文献[2]中的结果一致。[1]的范德瓦尔斯势。[2]以及Ref. [3]在准平稳近似下具有等价的表达式。此外，本文还证明了文献[1]中计算的基态原子的能级位移与文献[2]中的结果一致。[3]等于它的范德华势。提供了所有这些数量的图示。然而，它们之间的等同关系并不通用。特别是，它被发现的情况下，两个相同的原子之间的相互作用激发，相移速率和范德华势不同。关于相互作用的空间振荡的以前的方法的相互冲突的结果，我的结论与参考文献。[1，3]它们指的是不同的物理量。分析了自由空间耗散和有限激发率对势动力学的影响。与Ref。[3]的振荡与单调的空间形式的每个原子的潜力被发现是不相关的可逆与不可逆性质的激发转移所涉及的。
2016-03-27 quant-ph
Dissipation control in cavity QED with oscillating mode-structures
我们证明了如何依赖于时间的耗散环境可以被用作控制二能级原子的量子态的工具。在我们的模型系统的频率和耦合强度与微观水库模式调制，而水库结构的主要特征保持固定的时间。物理上，这可以通过在振荡的外部浴槽内包含静态原子腔系统来实现。我们表明，它是可能的动态解耦的原子从它的环境，尽管事实上，这两个保持共振在任何时候。这可能导致马尔可夫动力学，即使对于强原子浴耦合，因为原子衰变被抑制到除了少数通道之外的所有通道中;因此，水库占用谱获得边带结构，峰被环境调制的频率分开。使用这种方法的自发发射率的降低可以显著大于使用相同参数的振荡原子浴失谐所能实现的。
2008-03-21 quant-ph
Near field in quantum electrodynamics: Green functions, Lorentz condition, "nonlocality in the small", frustrated total reflection
研究QED的近场需要从洛伦兹条件的平均中剔除一些场的特性。而不是它的Schwinger分解的4位与Bogoliubov方法的相互作用切换的时间和空间区域被认为是。在这种方法下，近场可以用QED的协变格林函数部分，即由不受光锥约束的A的纵向分量和标量分量构成的快阻尼Schwinger函数来描述。μ这一描述揭示了在近场区作为一种“小非定域性”的超光速现象的可能性。Bogoliubov方法的一些规范允许，例如，描述近场的点状电荷和FTIR现象。范德华相互作用和卡西米尔相互作用的通用QED表达式以及福斯特定律恰恰揭示了这种非定域相互作用的可能性。关键词：洛仑兹条件，近场，传播子，超光速，傅里叶变换红外光谱。PACS：03.30.+ p，12.20。下午13点40分f，68.37。
2006-11-09 quant-ph
Repulsive Inverse-Distance Interatomic Interaction from Many-Body Quantum Electrodynamics
本文通过将微扰量子电动力学应用于带电谐振子模拟的多体原子系统，揭示了非延迟区中虚光子与分子等离激元耦合产生的反距离MB-QED相互作用，该作用或在微观量子引力实验中超过引力。
2025-11-11 quant-ph
Microscopic origin of Casimir-Polder forces
我们建立了色散力之间的一般关系。首先，基于因果介质中的QED，采用首阶微扰理论，用原子极化率和体助电磁场的格林张量来表示单原子Casimir-Polder势和双原子van der Waals势。在这个几何无关的框架下，我们采用格林张量的玻恩展开和Clausius-Mosotti关系，证明了在介电体存在下，原子的宏观Casimir-Polder势是由其微观多原子与组成介电体的原子之间的范德华相互作用的无穷和所引起的.这个定理适用于非均匀的，分散的，和吸收机构的任意形状和任意原子组成的任意背景下的附加磁介电体。
2007-06-12 quant-ph
Effects of retardation on many-body superradiance in chiral waveguide QED
Max Planck Institute of Quantum Optics（马克斯·普朗克量子光学研究所）；Munich Center for Quantum Science and Technology（慕尼黑量子科学与技术中心）；Department of Mathematical Sciences, University of Copenhagen（哥本哈根大学数学科学系）
本文研究手性波导中原子链的超辐射衰减，通过精确主方程发现集体衰减与延迟竞争导致有效最大原子数和峰值发射率平台，并揭示了超辐射域形成及持续振荡动力学。
2025-05-02 physics.optics quant-ph
Dynamical signatures of bound states in waveguide QED
我们研究了耦合到玻色子腔线性阵列中的杂质的自发衰减，形成了一个单波段光子波导。发射光子的平均频率与单光子共振散射的频率不同，单光子共振散射的频率与杂质的激发态的裸频率完全匹配。我们研究了杂质的激发态能量如何影响出射光子的空间分布。能量离光子带的中间越远，波包离因果极限越远。特别地，如果能量位于带的中间，则波包局限于因果极限周围。此外，杂质的激发态的占据呈现出丰富的动力学：它显示出指数衰减到中间时间，这是其次是在长时间制度的幂律尾，它最终达到振荡稳定制度。最后，我们表明，这种现象是强大的存在下的损失，无论是在杂质和腔。
2017-08-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Modifying van der Waals Materials via Cavity Vacuum Fluctuations
City College of New York（纽约市立学院）；The Graduate Center, City University of New York（纽约市立大学研究生院）；Flatiron Institute（平研究所）；Bates College（贝茨学院）
该研究在量子电动力学密度泛函理论框架内提出光子多体色散泛函的周期性表述，结合q点采样应用于双层hBN和石墨烯，证实腔真空涨落可作为调控范德华材料结构性质的旋钮。
2026-10-06 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.optics
Non-Markovian exceptional points in waveguide quantum electrodynamics
Politecnico di Milano（米兰理工大学）；IFISC (UIB-CSIC), Instituto de Fisica Interdisciplinar y Sistemas Complejos（跨学科物理与复杂系统研究所）
研究非马尔可夫动态中异常点的出现，揭示其在波导量子电动力学系统中的实验可行性。
2026-04-07 physics.optics quant-ph
Flux-tunable transmon incorporating a van der Waals superconductor via an Al/AlO$_x$/4Hb-TaS$_2$ Josephson junction
Technion – Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Helen Diller Quantum Center (Technion)（海伦·迪勒量子中心（Technion））
本研究提出了一种基于Al/AlO$_x$/4Hb-TaS$_2$约瑟夫森结的可调磁通分量transmon，实现了超导体与亚能隙激发的微波探测，并揭示了混合系统的非平凡物理特性。
2026-01-27 cond-mat.supr-con quant-ph
Manipulation of two quantum systems through their mutual interaction in presence of a radiation field
在腔QED中，自然原子系统之间的相互作用与辐射场的耦合相比可以忽略不计。用于量子信息处理的新型人工原子系统（如量子点、超导电路等）与同类系统甚至其他类型的混合结构具有强相互作用，可以相干控制，并且可以有效地与辐射场耦合。本文给出了一个精确的解析解，求解了两个相互作用的二能级量子系统与单模辐射场耦合的复合系统的时间演化，该系统可以在腔（路）QED中实现。我们展示了复合系统的非经典动力学性质是如何受到影响的，并且可以通过引入和改变两个系统之间的相互耦合来调节。特别地，随着耦合比（系统-系统到系统-场）的增加，在恢复间隔期间，闪烁-恢复图案示出分裂，这是系统-辐射能量交换过程中断的标志。此外，两个系统之间的二分纠缠的时间演化被发现显着变化取决于耦合比以及复合系统的初始状态，导致振荡行为或类似的模式的振荡复兴。耦合比的增加增强了纠缠度，提高了纠缠度的振荡平均值，增强了纠缠度的振荡-恢复模式。然而，将耦合比提高到超过1会显著增加恢复时间。研究了失谐量和辐射场强度等系统参数对系统动力学行为的影响。
2018-02-06 quant-ph
Spontaneous Emission from a Fractal Vacuum
研究了耦合到QED真空中的量子发射体的自发发射，其光谱具有确定性分形结构。我们发现，衰变概率不遵循Wigner-Weisskopf指数下降，而是一个整体的幂律行为与丰富的振荡结构，都依赖于局部的分形性质的真空谱。这些结果是通过首先给出一般的短时间微扰导数得到的。然后，我们提出了一个简化的模型，它保留了分形谱的主要特征，建立适用于所有时间尺度的解析表达式。最后，我们讨论了斐波那契腔的情况下，它的实验相关性，以观察这些结果。
2012-10-25 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Cavity Moiré Materials: Controlling Magnetic Frustration with Quantum Light-Matter Interaction
该研究提出腔莫尔材料理论，证明腔 QED 中的电磁真空修饰可改变电子能与跃迁，并在扭转 TMD 异质双层中实现对磁阻挫及量子自旋液体等相的调控。
2024-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Casimir-Polder potential on an excited atom near an atomic array
Wyant College of Optical Sciences and Department of Physics, University of Arizona（亚利桑那大学怀雅特光学科学与物理系）
研究了接近原子阵列的激发原子的Casimir-Polder势，通过四阶微扰理论推导了共振和非共振势，分析了势随原子与阵列距离的变化及系统参数的影响，揭示了从单原子极限到宏观边界极限的两种不同 regime 的描述。
2026-03-25 quant-ph
Probing spin-motion coupling of two Rydberg atoms by a Stern-Gerlach-like experiment
本研究提出并实现里德伯原子态依赖运动测量方案，通过类施特恩-格拉赫实验，利用光镊阵列同时读取原子内态与位置，验证了偶极相互作用介导的两里德伯原子自旋-运动耦合效应。
2025-11-08 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Dynamics of a Generalized Dicke Model for Spin-1 Atoms
本文针对含独立同向/反向旋转耦合项与二次塞曼位移的开放自旋1 Dicke模型，通过近似下的方程稳定性分析与半经典研究，发现了超辐射相变及混沌动力学，凸显了深入刻画该模型动力学的必要性。
2024-06-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Collective light-matter interaction in plasmonic waveguide quantum electrodynamics
School of Physics and CRANN Institute, Trinity College Dublin（都柏林三一学院物理与CRANN研究所）
研究了等离子体波导量子电动力学中集体光-物质相互作用的特性，通过分析Rabi振荡和衰减行为，揭示了混合等离子体极子的弱耦合和强耦合区域。
2026-02-20 physics.optics quant-ph
