A deterministic approach for integrating an emitter in a nanocavity with subwavelength light confinement
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）
本文提出一种新型光-物质界面，将纳米级埋藏异质结构发射体整合到介电弓形腔中，实现光学热点与电子波函数的共定位，通过深亚波长限制实现强光-物质相互作用，为固态纳米光子学中的确定性强耦合提供了可行路径。
2025-12-22 physics.optics quant-ph
Cooperative Sensing with Impurities in a Two-Dimensional Subwavelength Array
本文提出在二维亚波长原子阵列中嵌入两个耗散耦合杂质原子的量子传感协议，利用阵列波导的协同增强实现高效布居转移，并通过监测原子布居检测共振频移，解析评估灵敏度且验证其抗扰鲁棒性。
2024-06-11 quant-ph
Photon blockade in weakly-driven cavity QED systems with many emitters
我们利用散射矩阵理论分析了弱驱动相干驱动CQED系统中的光子阻塞。通过用单光子和双光子Fock态近似弱相干驱动，我们将传输和双光子关联函数的计算复杂度从指数降低到了多项式.这使我们能够轻松地分析基于腔的系统包含$\sim$ 50量子发射器与适度的计算资源。利用这种方法，我们研究了共振和失谐多发射极CQED系统中增加发射极数目时极化激子光子阻塞的相干统计-我们发现，增加发射极数目会降低共振系统中的光子阻塞，并改善失谐系统中的光子阻塞。我们还分析了通过这个系统的极化激子和亚辐射光子阻塞的发射频率的非均匀加宽的影响。
2019-05-29 quant-ph
Collective emission of subwavelengths atom-like emitter arrays in the presence of inhomogeneous broadening
Racah Institute of Physics, Hebrew University of Jerusalem（希伯来大学拉卡物理研究所）
实验证明，即使非均匀展宽超过自然线宽两个数量级，金刚石中硅空位中心的亚波长阵列仍能观察到集体发射效应，理论分析解释了非均匀性下集体效应得以保持的机制。
2026-06-05 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Optimal two-photon excitation of bound states in non-Markovian waveguide QED
束缚态出现在波导QED系统中，发射极和光子模之间的耦合具有很强的频率依赖性。虽然用单光子波包激发这样的束缚态是不可能的，但由发射体介导的光子-光子相互作用可以用来用双光子态激发它们。在这封信中，我们使用散射理论提供上限的激发概率为一般的非马尔可夫波导QED系统，并表明，这一限制可以达到一个双光子波包与消失的不确定性的总光子能量。此外，我们还分析了具有多个束缚态的多发射极波导QED系统，并提供了一个系统的双光子波包的结构，可以激发这些束缚态的给定叠加。作为具体的例子，我们研究了具有单发射体和多发射体以及时滞反馈的波导QED系统中的束缚态俘获。
2020-09-18 quant-ph
Distant emitters in ultrastrong waveguide QED: Ground-state properties and non-Markovian dynamics
本文从自旋玻色子模型出发，在旋转波近似下研究了两个两能级辐射体与一维欧姆波导耦合系统的静态和动态性质。利用静态和动态极化子Ansätze方法研究了有限间距对两量子比特系统的类伊辛相互作用、量子比特频率重整化、基态磁化强度和纠缠熵的影响.基于以前的工作，我们推导出一个有效的近似哈密顿量的双杂质SBM保持激发数，从而方便的分析处理。特别是，它使我们能够引入非马尔可夫性所产生的延迟反馈效应在两个遥远的发射器在所谓的超强耦合（USC）制度。我们测试我们的结果进行了数值模拟的离散电路QED模型，找到完美的协议与以前的结果，并显示出有趣的动力学效应产生的超强波导QED与遥远的发射器。特别是，我们重新审视费米两原子问题表明，在USC制度，初始相关性产生两个不同的演化对称和反对称状态，甚至在发射器成为因果连接。最后，我们证明了集体动力学，例如，超辐射或亚辐射不仅受发射器之间的距离的影响，而且由于显著的频率重整化，还受耦合的影响。这构成了USC制度的另一个动态后果。
2021-11-02 quant-ph
Cavity QED with molecular defects coupled to a photonic crystal cavity
本文提出一种混合方法，通过永久光谱调谐将多个相干分子发射体耦合到光子晶体腔中，实现集体量子态的受控形成，为可扩展的多体腔量子电动力学和化学设计的量子系统奠定基础。
2025-06-02 quant-ph
Multi-emitter oscillating bound states in Waveguide QED
Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA), CSIC-Universidad de Zaragoza（阿拉贡纳米科学与材料研究所（INMA），西班牙科学研究中心-萨拉戈萨大学）；Departamento de Fisica de la Materia Condensada, Universidad de Zaragoza（萨拉戈萨大学凝聚态物理系）；Instituto de Ciencias Físicas, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理科学学院）
本研究通过波导量子电动力学平台，揭示了多发射体振荡束缚态的形成机制及其在非局部平衡态中的动态行为。
2026-02-17 quant-ph
Green's function approach to interacting lattice polaritons and optical nonlinearities in subwavelength arrays of quantum emitters
针对量子发射体亚波长阵列的光学非线性研究多依赖数值模拟的问题，提出图解格林函数解析方法，推导了二维阵列中光子-光子相互作用的散射矩阵表达式，结果与数值模拟吻合，为相关理论构建提供了框架。
2024-12-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum computing with subwavelength atomic arrays
本文提出利用二维亚波长原子阵列中三能级杂质的光子介导偶极相互作用实现 √iSWAP 与单比特旋转等通用高保真量子门，并仿真生成 Bell 态和 GHZ 态。
2024-01-19 quant-ph
From Few to Many Emitters Cavity QED: Energy Levels and Emission Spectra From Weak to Deep-Strong Coupling
研究了从少数到多数发射体在不同耦合强度下的腔量子电动力学特性，揭示了发射峰随发射体数量变化的规律。
2025-06-23 quant-ph
Two-dimensional motion of an impurity under dynamic light-induced dipole forces in an atomic subwavelength array
本文通过半经典分析和数值求解，研究了亚波长原子阵列中杂质在动态光诱导偶极力下的二维运动，发现其可形成准稳定轨道，且轨道依赖于跃迁偶极矩，并考虑了晶格运动对极化子激发的影响。
2024-07-15 quant-ph
Collective-State Preparation in a Subwavelength Triangular Trimer Using SUPER Excitation
Institut für Theoretische Physik, Universität Innsbruck（因斯布鲁克大学理论物理研究所）
研究利用SUPER激发在亚波长三角形三聚体中制备集体态，通过定制超短脉冲数值研究集体目标态选择性制备，发现态选择性和制备效率与发射体间距有关，该技术对位置缺陷和频率不均匀性有鲁棒性，为相关领域提供探测途径。
2026-09-28 physics.optics quant-ph
Quantum gates utilizing dark and bright states in open dissipative cavity QED
本文提出基于单光子与开放耗散纳米腔中量子发射体系综相互作用的量子门形式体系，利用亮暗态动力学操控光子偏振态。
2024-03-15 quant-ph
Coherent response of inhomogeneously broadened and spatially localized emitter ensembles in waveguide QED
本文研究波导中非均匀展宽且空间局域的发射体系综，提出近似分析方法，展示集体共振可克服非均匀展宽实现高消光，并论证稀土离子系综可实现强耦合，拓展了WQED至固态相干系综。
2024-02-11 quant-ph
Time-delayed collective dynamics in waveguide QED and bosonic quantum networks
Instituto de Física Fundamental, IFF-CSIC（基础物理研究所，西班牙国家研究委员会）
本文提出了一种理论框架，用于研究波导量子电动力学中量子发射体在非马尔可夫环境中由于光子延迟导致的集体动力学，揭示了级联超/亚辐射现象。
2026-01-08 quant-ph
Symmetry based efficient simulation of dissipative quantum many-body dynamics in subwavelength quantum emitter arrays
针对亚波长量子发射体阵列的长程耗散多体动力学，本文利用空间对称性、集体自旋基矢、高阶累积量展开及亚辐射模式截断降低复杂度，实现大阵列可观测量的高效模拟。
2024-12-04 physics.atom-ph physics.comp-ph quant-ph
Passive photonic CZ gate with two-level emitters in chiral multi-mode waveguide QED
本文提出利用二能级发射体阵列与手性多模波导的耦合，在极化激元本征态间诱导非线性π相移，从而实现高保真度的确定性无源光子条件门，并指出其可在拓扑光子平台等系统中实现。
2024-07-08 quant-ph
Collective photon routing improvement in a dissipative quantum emitter chain strongly coupled to a chiral waveguide QED ladder
本文研究了单光子在一维周期链中的路由方案，链中的两个量子发射体（QE）与两个波导呈梯形强耦合。已知的是，对于单发射器手性波导阶梯设置，如果满足谐振条件并且完全忽略自发发射，则光子可以以$100\%$概率（确定性地）从一个波导重定向到另一个波导。然而，当包括自发发射时，路由方案变得相当不完善。在本文中，我们提出了一个解决这个问题的方法，通过考虑一个链的QE，其中除了波导介导的相互作用之间的发射器，一个直接的和无限长范围的偶极-偶极相互作用（DDI）被考虑在内。我们发现，从强DDI所产生的集体效应保护路由方案从自发发射损失。特别是，我们证明了路由器操作可以改善从$58\%$到$95\%$在一个典型的耗散手性光-物质界面组成的纳米线模式强烈相互作用的线性链的30个量子点。随着近年来手征量子光学实验的进展，量子阱与锥形纳米纤维的倏逝耦合可以作为实验实现这项工作的平台。
2020-06-20 quant-ph
Controlling interactions between quantum emitters using atom arrays
我们研究二维原子阵列作为一个平台来修改单个量子发射器的电磁环境。具体来说，我们证明了控制发射线宽，共振频率的变化，和本地增强的驱动场是可能的，由于强偶极-偶极相互作用有序，亚波长原子配置。我们证明，这些效应可以用来显着增强原子阵列内的远距离量子发射器之间的相干偶极-偶极相互作用。可能的实验实现和潜在的应用进行了讨论。
2020-05-05 quant-ph
Quantum-Optically Resolving the Number of Colloidal Quantum Dots in a Subwavelength Volume
College of Integrated Circuits, Zhejiang University（浙江大学集成电路学院）
本研究提出了一种量子光学方法，用于非侵入性计数亚波长体积内胶体量子点的数量，并研究集体光-物质相互作用。
2026-02-26 physics.optics quant-ph
Cavity QED based on strongly localized modes: exponentially enhancing single-atom cooperativity
本研究针对量子系统中单原子协同性提升的需求，利用腔QED系统模式的强局域效应，通过特殊几何腔的翼宽调节在不改变模式体积的前提下指数提升品质因数，克服传统亚波长腔的Q-V权衡，实现超长真空Rabi振荡与强光子阻塞，为量子相干操控及相关量子技术应用提供新途径。
2025-09-05 quant-ph
Theory of waveguide-QED with moving emitters
从理论上研究了单激发子空间中由波导和运动的量子发射体组成的系统，对发射体的运动自由度进行了量子力学处理。我们首先描述了单光子散射离开一个单一的移动量子发射体，显示出非互易传输和反冲引起的量子发射体运动能量的减少。然后，我们描述了带隙内的束缚态，这显示了在真实空间中的运动诱导的非对称相位。我们还演示了如何形成一个连续的带与奇异的色散关系，这些束缚态。最后，我们研究了具有各种初始动量分布的初始激发的量子发射体的自发发射，发现相对于静态发射体对应物在占据动力学和发射光子的空间分布中的强烈偏差。我们的工作扩展了波导QED工具箱，包括发射体的量子运动自由度，其在少光子动力学中的影响可以用于量子技术。
2020-07-28 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Pronounced non-Markovian features in multiply-excited, multiple-emitter waveguide-QED: Retardation-induced anomalous population trappin
由于真空场振幅的弱频率依赖性，马尔可夫近似被广泛应用于量子光学领域，因此非马尔可夫效应通常被认为在光学电子-光子相互作用中起次要作用。在这里，我们给出了一个例子，其中非马尔可夫性改变了量子光学系统的定性行为，使得马尔可夫近似在定量和定性上都不充分。也就是说，我们研究了一个多发射，多激发波导量子电动力学（波导QED）系统，并包括传播时间延迟。特别是，我们证明了异常的人口陷阱作为一个结果的延迟在波导和三个初始激发发射器之间的激发交换。允许在发射极波导耦合的本地阶段，这种人口陷阱不能使用马尔可夫治疗恢复，证明了非马尔可夫动力学的过程中的重要作用。此外，这种时间延迟的激发交换允许新的稳态，其中一个发射体完全衰减到其基态，而其他两个保持部分激发。
2020-02-04 physics.atom-ph quant-ph
Continuous Narrow-Linewidth Superradiance in Waveguide QED
University of Innsbruck（因斯布鲁克大学）；Institute for Quantum Optics and Quantum Information of the Austrian Academy of Sciences（奥地利科学院量子光学和量子信息研究所）；Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）；Department of Physics, Harvard University（哈佛大学物理系）
研究利用纳米光子波导介导的相互作用，通过选择性泵浦发射器子集合构建有源光学频率参考，实现窄带频率选择和有效反馈机制，带来计量增益，为基于波导的光学频率参考开辟道路。
2026-07-08 quant-ph
Cavity QED Beyond Rotating Wave Approximation: Photon Bunching from the Emission of Individual Qubits
单量子发射体散射光中的光子反聚束是量子光学的标志之一，它为电磁场的量子化性质提供了明确的证明。反聚束现象可以直观地理解为，在第二次发射之前，需要一个处于较低状态的二能级系统在发射光子后被重新激发到较高状态。在这里，我们表明，这样的图片打破了在超强的光-物质耦合制度，当耦合强度变得可比的裸发射频率。专门的情况下，自然和超导人造原子，我们因此表明，一个单一的发射器耦合到光子谐振器可以发出聚束光。本文给出的结果清楚地证明了超强耦合机制是如何改变单个原子的性质的。
2017-02-02 quant-ph
Macroscopic QED for quantum nanophotonics: Emitter-centered modes as a minimal basis for multi-emitter problems
我们从量子纳米光子学的角度对宏观量子电动力学的框架进行了概述。特别是，我们把注意力集中在三个方面的理论，这是至关重要的量子光学现象的描述纳米光子结构。首先，我们回顾了光-物质相互作用哈密顿量本身，特别强调了它的规范独立性和最小和多极耦合方案。其次，我们讨论了经典电磁场对量子光学系统的外抽运的处理。第三，我们引入了一个精确的，完整的和最小的基场量子化的多发射极配置，这是基于所谓的发射极中心模式。最后，我们说明了这种量子化方法在一个特定的混合metaldielectric几何形状：两个量子发射器放置在附近的二聚体的Ag纳米球嵌入在SiN微盘。
2020-08-05 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Neural quantum states for emitter dynamics in waveguide QED
本文将含时神经量子态（t-NQS）框架扩展至开放量子系统，提出一种新数值方法研究波导 QED 中任意间距量子发射体动力学，基准测试表明其性能媲美张量网络，具研究非平衡开放多体系统潜力。
2025-08-12 physics.comp-ph quant-ph
Strongly correlated photon transport in waveguide QED with weakly coupled emitters
我们表明，强相关的光子输运可以观察到在波导中含有光学密集的合奏发射器。值得注意的是，这甚至发生在弱耦合效率。具体地说，我们计算了光子通过一个手性耦合系统的$N$两能级系统的弱相干场驱动下，其中每个发射器也可以散射光子的波导。光子相关性是由于非线性和耦合到损耗库的相互作用而产生的，这在透射光子之间产生了强有效的相互作用。高度相关的光子态比不相关的光子更不易受损失的影响，并且具有与$N$的幂律衰减。这是描述使用一个简单的通用渐近解由一个单一的尺度参数，描述光子聚束和功率传输。我们数值计算表明，随机放置的发射器，这些结果举行，即使在系统中没有手征。这种效应可以在现有的锥形光纤中观察到。
2018-09-17 physics.optics quant-ph
Resonant Energy Transfer and Collectively Driven Emitters in Waveguide QED
本研究在波导量子电动力学中直接观测到两个远距离发射体间的共振能量转移，并演示了集体驱动方案以选择性填充亚辐射态，从而抑制发射，为多发射体系统的量子纠缠生成和鲁棒光子态制备提供了新途径。
2025-02-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Waveguide QED with Quadratic Light-Matter Interactions
本文研究了波导 QED 中的二次光-物质相互作用，发展了马尔可夫近似下的散射理论，揭示了频率纠缠光子对自发辐射等新现象，并证明单个二次耦合发射体可实现保真度为 1 的双光子逻辑门。
2023-09-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phase-tunable remote nonreciprocal charging in waveguide QED
The Hong Kong Polytechnic University（香港理工大学）；Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Sun Yat-sen University（中山大学）；The Hong Kong Polytechnic University Shenzhen Research Institute（香港理工大学深圳研究院）；Research Institute for Quantum Technology, The Hong Kong Polytechnic University（香港理工大学量子技术研究所）
该研究提出了一种可调相的波导-量子电子学架构，用于实现远程量子电池充电，通过工程化的波导介导干涉实现方向性和可控性的能量转移，同时抑制反向通道并保留正向通道，从而实现级联式的单向充电。
2026-05-21 quant-ph
Close encounters between periodic light and periodic arrays of quantum emitters
Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Condensed Matter Physics Center (IFIMAC)（凝聚态物理中心）；Institute for Theoretical Physics, ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院理论物理研究所）
研究提出晶极子，通过量子发射体阵列的集体激发与超材料共振布洛赫模的强耦合实现，构建了将周期性光与物质同等对待的腔量子点平台，实现强集体光-物质耦合。
2026-05-15 quant-ph
Photonic Bound States and Scattering Resonances in Waveguide QED
本文研究了任意手征波导中两类双光子束缚态的出现。具体来说，我们提出了一种系统的方法来分析确定由耦合到部分手征的无限等距两级发射器阵列的波导组成的系统的本征态。利用有效的哈密顿方法，我们通过确定双光子束缚态的色散关系和内部结构来确定其性质。束缚态有两种，取决于双光子动量和发射体间距。这些状态之一是一个长寿命的真正的束缚态，而另一个，散射共振，通过耦合到自由双光子状态的时间衰减，导致共振和相应的相移中的光子-光子散射。
2021-10-12 quant-ph
Enhancement of the spontaneous emission in subwavelength quasi-two-dimensional waveguides and resonators
本文考虑了二维发射体（如量子阱或二维半导体）在准二维波导或腔中的自发发射的量子电动力学问题。我们应用海森堡-朗之万方法，其中包括耗散和波动的电子系综和电磁场的腔在平等的基础上。我们引入的朗之万噪声算子不依赖于任何特定的耗散库模型，可以应用于任何耗散机制。此外，我们的方法是适用于非平衡电子系统，例如，在泵的存在下，超出了标准的波动耗散定理的适用性。我们推导出简单的，但实际上重要的几何形状：带状线和矩形腔的解析结果。我们的研究结果表明，一个显着的增强自发发射，通过一个100倍或更高的顺序，是可能的量子阱和其他二维发射器在亚波长腔。
2018-01-02 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Steady-State Multiparticle Entanglement via Dissipative Engineering in Waveguide QED
University of Copenhagen（哥本哈根大学）；Niels Bohr Institute（尼尔斯·玻尔研究所）
通过波导量子电动力学中的耗散工程，实现多粒子W型纠缠态的稳态生成，利用子辐射和超辐射态的集体相互作用与量子泽诺效应，具有可扩展性和高保真度。
2026-10-06 quant-ph
Atomic waveguide QED with atomic dimers
本文研究用一维亚波长原子阵列替代传统波导，以原子二聚体反称态为发射体，实现波导QED特征，并发现有限阵列与延迟效应导致的非马尔可夫修正。
2021-07-22 quant-ph
Variational waveguide QED simulators
本文提出利用波导QED模拟器的可调范围发射器相互作用构造变分拟设，以更少门和参数精确求解XXZ与Ising量子临界自旋模型基态，并展示了其在噪声下的优势。
2023-02-03 quant-ph
Unconventional quantum optics in topological waveguide QED
拓扑材料的发现挑战了我们对凝聚态物理的理解，并导致了新颖和不寻常的现象。这激发了最近的发展，将拓扑概念引入光子学，使光以奇异的方式表现。在这里，我们预测几个非常规的量子光学现象时发生的量子发射器与拓扑波导QED浴，即，光子模拟的苏-施里弗-赫格模型。当发射器频率位于拓扑带隙内时，出现手性束缚态，其仅位于发射器的一侧（右侧或左侧）。在存在多个发射体的情况下，它介导它们之间的拓扑、长程可调相互作用，这可以产生奇异相，如双Néel有序态。相反，当发光体的光学跃迁与能带共振时，我们发现非常规的散射特性和不同的超/亚辐射态取决于能带拓扑。我们还研究了开放边界条件的浴的情况下，了解拓扑边缘状态的作用。最后，我们提出了几个实现这些现象可以观察到与国家的最先进的技术。
2019-07-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Weak-coupling bound states in semi-infinite topological waveguide QED
Osaka Metropolitan University（大阪公立大学）；University of Tokyo（东京大学）；Butler University（巴特勒大学）
研究在拓扑保护表面态的结构化储备库中，通过弱耦合形成束缚态，并展示其在晶格中的可逆粒子转移机制。
2025-07-22 quant-ph
Universal Quantum Computation in Waveguide QED using Decoherence Free Subspaces
量子发射体与一维类光子储库的相互作用诱导了强的长程耗散耦合，这导致了所谓的退相干自由子空间（DFS）的出现，该退相干自由子空间与耗散解耦。当在发射器上引入弱扰动时，例如，驱动，强大的集体耗散强制执行DFS内的有效一致的演变。在这项工作中，我们明确地表明如何通过引入单站点解析驱动，我们可以使用DFS内的有效动力学来设计一个通用的一组和两个量子比特门内的DFS的两级原子类系统。利用Liouvillian微扰理论，我们计算了系统的相关品质因数，如Purcell因子和驱动器的不完美控制的标度。最后，我们比较我们的结果与以前的建议，使用原子$Λ$系统中的泄漏腔。
2015-12-15 quant-ph
Unconventional Quantum Electrodynamics with Hofstadter-Ladder Waveguide
我们提出了一种新的量子电动力学（QED）平台，其中量子发射器与霍夫斯塔德梯形波导相互作用。我们展示了几个有趣的现象，源于奇异色散关系和真空模式的有效自旋轨道耦合导致的属性，这在其他QED设置没有类似的。首先，假设发射体的频率与低频段共振，我们发现自发发射是手征的，并且大部分光场是单向衰减的。数值和分析结果表明，Hofstadter梯形波导可以被设计成一个性能良好的手征量子总线。第二，通过考虑它们的低频带以下的频率，探索了巨原子形式的发射体的动力学。由于量子干涉的存在，我们发现发射极-波导相互作用和束缚态的振幅都受到巨发射极尺寸的周期性调制。周期长度取决于自旋轨道耦合引起的能量极小点的位置。最后，我们考虑了两个巨辐射体之间的相互作用，发现当最大相消（相长）干涉发生时，它们的偶极-偶极相互作用消失（增强）。
2022-10-05 quant-ph
Chiral Quantum-Optical Elements for Waveguide-QED with Sub-wavelength Rydberg-Atom Arrays
本文提出利用里德伯阻塞机制下的亚波长原子阵列作为手性量子光学元件，通过干涉装置实现近完美单向光-物质耦合，用于确定性生成单光子和高保真度双光子纠缠操作。
2024-07-01 quant-ph
Critical dephasing rates for the observation of collective behavior in a pair of coupled quantum emitters
Université Paris-Saclay, CNRS, Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay, CentraleSupélec, LuMIn（巴黎萨克雷大学、法国国家科学研究中心、巴黎萨克雷高等师范学院、中央理工-电子学院、LuMIn）
研究耦合量子发射体中集体行为的临界去相位速率，通过理论分析确定实验可观测量的阈值，指导实验优化观测集体量子现象的条件。
2026-10-05 quant-ph
Selective Preparation of Collective States in Coupled Quantum Emitters Using the SUPER Excitation Scheme
Universität Innsbruck（因斯布鲁克大学）
本文研究了利用SUPER方案在深亚波长距离下确定性制备双量子发射体超辐射和亚辐射态的集体本征态，实现了近单位反转，并讨论了其在固态发射体和分子中的实验实现。
2025-08-27 physics.optics quant-ph
Quantum Nonlinear Response of Emitter Lattices
该研究从理论上探究二能级量子发射体晶格的量子非线性响应，揭示了亚波长周期下的激子布洛赫态布居、强驱动下的宽带远场发射及近波长周期的双稳态特性，为调控光学量子非线性提供了新途径。
2025-10-22 quant-ph
Tunable photon-mediated interactions between spin-1 systems
在腔QED或量子纳米光子设置中的量子光发射器之间的虚光子的交换引起它们之间的相互作用，这可以用于量子信息和模拟目的。到目前为止，这些相互作用主要是针对两能级发射体的，这限制了它们在量子比特之间的量子门工程或模拟自旋1/2量子多体模型中的应用。在这里，我们展示了如何利用多层次发射器与几个光学转换工程师的有效自旋1系统之间的光子介导的相互作用的广泛类别。我们通过分析和数值技术来表征它们的性能，并提供基于碱原子的原子级结构的具体实现。我们的结果扩展了量子模拟工具箱，可在这样的腔QED和量子纳米光子设置，并开辟了新的方式工程量子纠缠门之间。
2022-06-03 quant-ph
Harnessing quantum emitter rings for efficient energy transport and trapping
本文提出利用亚波长间距的量子发射体环形成受保护的集体亚辐射态，以实现对无序和退相干鲁棒的高效光激发吸收、输运与俘获。
2024-03-04 quant-ph
Topological multi-mode waveguide QED
本文研究 Harper-Hofstadter 晶格边缘的拓扑多模波导与量子发射体耦合，揭示准量子化衰减、模式空间分离及单光子时间-bin纠缠，并提出利用巨型原子实现通道选择性相互作用。
2023-08-18 quant-ph
Rabi oscillation and fractional population via the bound states in the continuum in a giant atom waveguide QED setup
本文研究巨原子与耦合谐振器波导相互作用中的非马尔可夫动力学，揭示连续谱束缚态数量决定拉比振荡或分数布居行为，为控制开放量子系统耗散提供新途径。
2024-11-21 quant-ph
Resonant cavity-QED with chiral flat bands
Universidade Federal de Alagoas（阿拉戈斯联邦大学）；Universidade Federal de Sergipe（塞尔希培联邦大学）
研究手性平面波束与双能级发射体的共振相互作用，揭示弱耦合下Rabi振荡机制及抗结构波动的耦合强度保护。
2026-03-24 cond-mat.dis-nn physics.optics quant-ph
Mesoscopic cavity quantum electrodynamics with phase-disordered emitters in a Kerr nonlinear resonator
本文利用碳化硅回音壁模式谐振器中的硅空位色心，通过光谱与空间无序及原位克尔非线性，在少发射体腔QED中实现涌现手性和四光子诱导的原子-光子关联，展示了固态缺陷系统研究量子电动力学基础物理的潜力。
2025-04-12 quant-ph
Deterministic Photon Sorting in Waveguide QED Systems
根据量子场在Fock空间的量子数将其分为不同的模式是一种非常理想的量子操作。在这封信中，我们表明，一对两级发射器，手性耦合到波导，可以散射单光子和双光子输入脉冲的分量成正交的时间模式与保真度$\gtrsim 0.9997$。我们开发了一个通用的理论来表征和优化这个过程，并观察到一个有趣的动力学在双光子散射制度：而第一个发射器产生一个复杂的多模场，第二个发射器重组的场振幅和净双光子散射诱导的脉冲模式的自时间反转。所提出的方案可用于构造用于传播光子的逻辑元件，例如具有保真度$\gtrsim 0.9995$的确定性非线性符号门
2022-02-14 physics.optics quant-ph
Analytic Few Photon Scattering in Waveguide QED
基于Dyson级数计算的散射振幅，提出了一种波导QED中光-物质耦合的方法。对于包含多个单光子的光学状态，在这个系列中的条款变得越来越复杂，我们提供了一个图解配方，其评估，这是能够产生分析结果。我们的方法完全指定了一个组合的发射器光学状态，允许调查光物质纠缠生成协议。我们利用这些表达式研究了$Λ$ -系统的双光子散射，发现当两个基态从简并态调谐时，跃迁振幅的极点结构发生了显著的变化。
2018-04-04 quant-ph
