Light Cones in Classical Dipole-Dipole Interacting Systems
这里讨论了磁相互作用沿经典偶极子链传播的速度。而在量子信息对应的远程相互作用的自旋，其中的信息的传播速度起着至关重要的作用，这是不严格清楚是否存在一个光锥或没有，在这里，我们提供的数值证据，相互作用的偶极子不破坏一个线性光锥后不久，扰动发生。具体来说，幂律展开发生，随后是相关相互作用的线性传播。与量子情形相反，与所谓的引力速度问题类似，我们发现在经典语境中信息的传播速度可以是任意大的。为了与狭义相对论相一致，我们提出了一个与标架无关的Landau-Lifshitz方程。
2020-10-30 quant-ph
Semi-analytical model for nonlinear light propagation in strongly interacting Rydberg gases
速率方程模型被广泛用于描述激光驱动原子气体的多体态。我们表明，速率方程模型用于描述在相互作用的里德伯气体中产生的非线性光学效应的属性可以通过考虑单个超原子的激发来理解。由此我们推导出一个简单的半解析模型，准确地描述了不同维度的里德伯密度和光学磁化率。我们确定以前报道的普遍依赖的Rydberg激发分数的速率方程模型，是植根于一体的属性作为一个内在的属性的磁化率。基准对精确的主方程计算，我们确定制度中的半解析模型是特别可靠的。该模型的性能改善，在存在的失相，破坏高阶原子相干。
2014-02-19 physics.atom-ph quant-ph
Group velocity control in the ultraviolet domain via interacting dark-state resonances
研究了弱探测场在激光驱动的四能级原子系统中的传输。我们选择汞作为我们的模型系统，其中的探测跃迁是在紫外区。由于存在相互作用的暗共振，在光谱中出现高分辨率峰。我们表明，这个狭窄的峰值导致超光速光传播与强吸收，因此本身是有限的兴趣。但是，如果另外向探测跃迁施加弱的非相干泵浦场，则可以改变峰值结构，使得可以在没有吸收的情况下实现亚光速和超光速光传播或负群速度，由非相干泵浦强度控制。
2007-09-06 quant-ph
Interplay of creation, propagation, and relaxation of an excitation in a dimer
同时创建，湮灭，传播和弛豫的激发在分子凝聚体与超短量子光脉冲相互作用的相互作用进行了研究一般和专门的二聚体。一个微观模型适合于这样的系统（强激子-声子耦合）。它还结合了光场中的（量子）噪声的影响。在激发动力学的初始阶段（当它被创建）的各种新的功能被揭示;的相干激发传播的强烈影响的过程中的激发创建和湮灭的分子与声子的强烈相互作用是最显着的。
1999-01-06 quant-ph
Fast convergence of Majorana Propagation for weakly interacting fermions
University of Cambridge（剑桥大学）；Inria, ENS Lyon, UCBL, LIP（法国国家信息与自动化研究所、里昂高等师范学院、里昂第一大学、计算机科学实验室）
该研究证明了Majorana传播算法在弱相互作用费米子中能够高效模拟时间动态，提供首次可证明的保证，并展示了其在稀疏四次哈密顿量中的应用。
2026-09-09 quant-ph
Non-local propagation of correlations in long-range interacting quantum systems
信息在量子多体系统中传播的最大速度直接影响到系统中不同部分的关联速度，以及系统在数值上的描述难度。对于只有短程相互作用的系统，Lieb和Robinson导出了一个恒定速度的界限，将相关性限制在线性有效光锥内。然而，我们对长程相互作用系统的传播速度知之甚少，因为最佳长程边界太松，无法为任何已知的自旋模型给出正确的光锥形状，而且解析解很少存在。在这项工作中，我们实验确定的空间和时间依赖的相关性的远离平衡的量子多体系统下的远程伊辛或XY模型哈密顿演化。对于几个不同的相互作用范围，我们提取的光锥的形状和测量的相关性传播通过系统的速度。在许多情况下，我们发现增加的传播速度，这违反了Lieb-Robinson预测，在一个实例中，不能用任何现有的理论来解释。我们的研究结果表明，即使是中等大小的量子模拟器也可以很好地用于研究复杂的多体系统，这些系统对经典计算来说是难以处理的。
2014-01-20 quant-ph
Influence of relaxation on propagation, storage and retrieving of light pulses in electromagnetically induced transparency medium
通过求解麦克斯韦方程组和密度矩阵方程组的非绝热一阶自洽方程组，得到了探测脉冲传输的解析解。分析了有效蓄光的条件。得到了光传输距离的必要条件。
2005-04-01 quant-ph
Experimental studies of light propagation and storage
本文报道了在不同脉冲宽度、不同磁场和不同原子密度条件下，两种不同同位素的光脉冲在Rb原子蒸气中的传播和存储的实验研究。并与以往的研究结果进行了分析和比较。
2004-10-20 quant-ph
Slow light propagation in trapped atomic quantum gases
研究了半经典慢光在囚禁二能级原子量子气体中的传输。在局域密度近似下，比较了低温玻色、费米和玻尔兹曼气体的群速度和透射率随温度的变化规律.
2001-04-04 quant-ph
Matter-wave propagation in optical lattices: geometrical and flat-band effects
可以设计光晶格的几何形状，允许研究原子沿着以图案排列的路径的传输，否则在固态下难以探测。原子系统中一个容易理解的问题是，物质波的传播速度是晶格几何的函数。为了解决这个问题，我们从理论上研究了几种二维光晶格几何中无相互作用和弱相互作用超冷费米子原子的量子输运。我们发现，三角形晶格具有更高的传播速度相比，正方形晶格，尽管支持更长的路径。体心正方形晶格有更长的路径，但传播速度更快。这个明显的悖论来自于动量态的混合，这导致了量子系统中不同的群速度。标准能带理论提供了一种解释，并允许一种系统的方法来搜索和设计具有可控物质波传播的系统。此外，一个平带的存在，如在一个双腿梯形几何导致一个动态的密度不连续性，这对比移动和本地化的原子在量子输运的行为。我们的预测是可以实现目前的实验能力。
2016-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Lieb-Robinson bound and almost-linear light-cone in interacting boson systems
在这项工作中，我们研究如何快速本地微扰传播相互作用玻色子系统与玻色哈伯德型哈密顿。一般来说，这些系统具有无限的局部能量，并且可能发生任意快的信息传播。我们专注于一个特定的，但实验自然的情况下，在任何一个网站在未扰动的初始状态的玻色子的数量是近似有限的。我们严格证明了一个几乎线性的信息传播光锥的存在，从而建立了一个Lieb-Robinson界限：波前最多增长为$t\log^2 (t)$。我们证明了带隙基态的成簇定理，并研究了经典模拟一维猝灭动力学的时间复杂性，这是一个很有实际意义的话题。
2021-08-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
Dynamics of Local Symmetry Correlators for Interacting Many-Particle Systems
最近（PRL 113，050403（2014）），一维驻波传播中的局部对称性的概念已被证明导致一类不变的两点电流，其允许推广宇称和布洛赫定理。本文建立了高维相互作用多体系统局域对称性的理论框架。基于Bogoliubov-Born-Green-Kirkwood-Yvon（BBGKY）族，我们推导出局部对称关联函数的运动方程，这些相关器是约化一体密度矩阵在对称相关位置处的非对角元素。自然轨道表示给出了自然轨道的局部对称关联函数的凸和以及单个轨道本身的局部对称关联函数的运动方程。提供了具有唯一解释的替代积分表示。我们讨论特殊情况下，如玻色子和费米子平均场论，并特别表明，不变的两点电流恢复的情况下，非相互作用的一维驻波传播。最后，我们导出了反常局部对称性关联函数的运动方程，它表明在静止无相互作用的情况下，整体对称性破缺为局部对称性。
2016-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
A Knob for Changing Light Propagation from Subluminal to Superluminal
我们展示了如何应用一个耦合场连接两个较低的亚稳态的双稳态系统可以产生各种新的结果对弱电磁脉冲的传播。原则上，光的传播可以从亚光速变为超光速。负群指数是由反常色散和磁化率增益区域引起的。
2001-06-19 quant-ph
Effective light cone and digital quantum simulation of interacting bosons
本研究解决了相互作用玻色子系统中长期存在的Lieb-Robinson界开放问题，揭示了依赖空间维度的紧致有效光锥，并基于玻色子聚集速度有限的证明，提出了一种可证明高效的数字量子模拟算法。
2024-03-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
A compellingly simple proof of the speed of sound for interacting bosons
Freie Universität Berlin（柏林自由大学）；Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie（柏林亥姆霍兹材料能源中心）
本研究证明了相互作用玻色系统中粒子传播速度的有限性，通过简单的方法揭示了量子晶格模型中因果性的本质。
2025-12-31 cond-mat.other math-ph math.MP
Nonreciprocity light propagation in coupled microcavities system beyond weak-excitation approximation
提出了一种非互易光在两个耦合腔系统中传输的方案，其中一个光学微腔与一个二能级量子发射体耦合。对于奇偶校验时间（\textrm{PT}）系统的情况（即，主动-被动耦合腔系统），在弱激发近似下，腔增益可以显著增强量子发射体与腔场相互作用引起的光学非线性。在适当的参数范围内，由于巨非线性效应，光传输可以实现高隔离度、无损耗的非互易传输。此外，我们的计算表明，非互易光的传输不会受到光学双稳引起的不稳定输出光强的影响，甚至可以通过适当地调节系统参数来切换非互易光的传输方向。
2016-05-06 physics.optics quant-ph
Noisy quantum walks of two indistinguishable interacting particles
研究了一维噪声晶格上连续时间两粒子量子行走的动力学。根据初始条件，我们展示了粒子的不可逆性和相互作用之间的相互作用如何决定不同的传播制度。一个现实的环境模型被认为是通过引入非高斯噪声作为相邻站点之间的隧道振幅随时间变化的波动。我们观察到，粒子相互作用和快速噪声（与环境的弱耦合）的组合效应提供了更快的传播相比，无噪声的情况下。这种效果可以理解的能带结构的哈伯德模型，并详细分析作为噪声和系统参数的函数。
2017-03-02 quant-ph
Quantum Walks of Two Interacting Particles in One Dimension
我们研究了两个不可区分粒子（玻色子、费米子或硬核玻色子）在一维晶格中具有最近邻相互作用的连续时间量子行走。两个相互作用的粒子可以根据量子统计和相互作用强度进行独立和/或共同行走。我们发现，两个强相互作用的粒子可以形成一个束缚态，然后共同行走像一个单一的复合粒子与南极依赖的传播速度。这种有效的单粒子的共同行走图片的简并微扰的背景下，解析推导出的分析结果是一致的直接数值模拟。除了实现通用量子计算和观察束缚态之外，两粒子量子行走还提供了一种检测量子统计的新途径。我们的理论结果可以应用于光在二维波导阵列中的传输和一维光晶格中超冷原子的自旋杂质动力学等实验中。
2014-02-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum light propagation in longitudinally inhomogeneous media as a spatial Lewis-Ermakov physical invariance
研究了光的量子态在纵向可分离非均匀介质中的传播。用通常的量子化方法，这种介质将导致量子噪声压缩的非物理结果。这个问题是解决了广义正则变换的一个共同运动的框架。在这些变换下，传播的生成器是一个物理的Lewis-Ermakov不变量在空间中被量子化，因此，与实验一致的传播子。最后，我们表明，在这些介质中的传播所产生的净效应是量子古伊的相位与量子干涉测量中的应用。
2015-06-29 quant-ph
Propagation of non-classical states of light through one-dimensional photonic lattices
我们研究了非经典光通过耦合线性光子波导阵列的传播，并引入了一些折射率和耦合参数，提供了一个封闭形式的正交多项式的传播子。给出了单光子、相干态、路径纠缠态和双模压缩真空等非经典态入射到双波导耦合器和光子晶格中产生相干输运的传输实例。
2013-12-05 physics.optics quant-ph
Absorption free superluminal light propagation in a three level pump-probe system
研究了三能级抽运-探测原子系统中弱探测光场的色散和吸收特性。结果表明，色散斜率随相干或间接非相干泵浦光强度的变化而从正变到负。结果表明，在该系统中出现了无吸收的超光速光传播。
2007-11-21 quant-ph
Light propagation through nanophotonics wormholes
我们考虑光沿着一个三维纳米光子结构的空间形状的时空包含一个可穿越的虫洞的传播。我们表明，波的传播时，沿这个弯曲的空间经历显着的相速度和群速度的变化。这个实验可以用最先进的纳米光子学技术来实现。
2018-11-30 gr-qc quant-ph
Gain-assisted superluminal light propagation via incoherent pump field
研究了三能级原子系统中弱探测场的色散和吸收特性。我们只用一个非相干场来控制光的群速度。结果表明，色散斜率随间接非相干泵浦光强度的变化而由正变负。在该系统中出现了增益辅助的超光速光传播。在泵浦过程中不使用激光场。
2008-08-03 quant-ph
Transverse localization and slow propagation of light
研究了有限控制光束对电磁感应透明介质中慢光传输横向空间分布的影响。我们得到了一个普遍的判据，并证明了探测信号场负失谐时存在一组定域的定态横模。每一个无衍射横模都有自己的特征群速度，比不考虑横向空间效应的传统理论结果要小。
2005-05-25 quant-ph
Propagation of coupled dark-state polaritons and storage of light in a tripod medium
本文采用三脚架能级方案研究了原子介质中的慢光传输。我们表明，两种类型的暗态极化激元的共存导致的传播动力学，这是定性不同的$Λ$ -介质中，因此允许非常有效的转换信号光子到自旋激发。即使对于很长的信号光脉冲，这种效率也非常接近于1，这在控制场的强度相当的情况下不能完全压缩到λ介质中。
2017-01-13 quant-ph
Floquet engineering of localized propagation of light in waveguide array
光在波导阵列或光子晶格中的传播已经成为控制光和模拟经典系统量子行为的理想平台。本文研究光在耦合波导阵列中的传播，其中一个波导的几何结构或折射率被周期性调制。在Floquet理论的框架内，有趣的是发现只要在Floquet本征值谱的带隙区域内形成束缚准稳态模，光在调制波导中就表现出局域传播。这一机制为通过设计周期性结构形成束缚模来限制光场提供了有益的指导。它也是开放量子系统中通过时间周期驱动控制退相干的经典模拟。
2018-02-05 quant-ph
Light propagation in chiral media
讨论了光在手征介质中的传播。推导了探测脉冲在手征介质中传播的波动方程，并利用慢变包络近似在傅立叶空间中解析求解。我们的分析揭示了不同的介质响应系数对传播动力学的影响。将这些结果应用到一个具体的示例系统中，我们表明，手性相互作用已经成为重要的实验参数范围内的稀蒸汽。的手征性呈现的传播动力学敏感的相位的应用领域，我们表明，这种相位依赖性使一个控制脉冲的演变过程中，通过介质的传播。我们的研究结果表明，磁场分量的探测光束可以至关重要地影响系统的动力学，即使它耦合到介质只有微弱的。
2009-06-29 quant-ph
Superluminal light propagation via quantum interference in decay channels
我们研究了弱探测光通过相干驱动的$Y$型系统的传输。在激发态原子能级以相同的真空模式衰减的条件下，考虑了衰减通道中的量子干涉效应。结果表明，在两个增益峰之间存在一个无损耗的反常色散。我们证明了探测脉冲的传播原则上可以从亚光速切换到超光速，由于衰变引起的干扰。我们还表明，该系统具有较高的折射率与驱动场的吸收可以忽略不计。描述了原子与光相互作用的缀饰态图像，解释了数值结果。
2016-10-08 quant-ph
Light propagation in inhomogeneous media, coupled quantum harmonic oscillators and phase transitions
这一贡献有两个主要目的。首先，我们展示了如何使用经典光学模型的两个耦合的量子谐振子和两个相互作用的量子场。其次，我们使用量子力学技术来解决，确切地说，光通过一个特定类型的渐变折射率介质的传播。同时，我们证明了系统存在相变。
2019-05-16 physics.optics quant-ph
Light propagation and atom interferometry in gravity and dilaton fields
暗物质或违反爱因斯坦等效原理会影响原子的运动、它们的内部状态以及电磁场，从而在原子探测器的信号中产生签名。为了模拟这种新的物理，我们引入了光子场，并研究了光脉冲原子干涉仪中用于操纵原子的光的修改传播。它们的干涉信号主要是由物质与引力和引力子的耦合决定的。即使电磁场对相位有贡献，也不能观察到额外的依赖于声子的效应。然而，光在引力中的传播是通过修改的动量传递和有限的速度进入的。为了说明，我们讨论了不同的原子干涉设置，包括梯度计，等效原理测试，和暗物质检测从光传播和光子的影响。
2022-05-02 gr-qc quant-ph
Absorption-free superluminal light propagation in a V-type system
研究了V型三能级原子系统中弱探测场的色散和吸收特性。利用间接非相干泵浦场，研究了在强相干泵浦场作用下，原子介质中上能级的布居对光学性质的影响。结果表明，只要改变相干或间接非相干泵浦光的强度，色散斜率就会由正变负。结果表明，在该系统中出现了无吸收的亚光速和超光速光传播。
2010-05-19 quant-ph
Electromagnetically induced transparency and nonlinear pulse propagation in a combined tripod and $Λ$ atom-light coupling scheme
本文研究了探测脉冲在三脚架和λ原子-光耦合系统（$Λ$）中的传输。该方案涉及三个原子基态和两个激发态通过五个光场耦合。结果表明，暗态可以形成这样的原子-光耦合。这对于电磁感应透明（EIT）和慢光的形成至关重要。在极限情况下，该方案简化为分别提供EIT或吸收的常规$Λ$或$N$型原子-光耦合。因此，通过改变控制激光的振幅或相位，原子系统可以经历从EIT到吸收的转变。随后，该方案被用来分析非线性脉冲传输的耦合麦克斯韦-布洛赫方程。结果表明，在这样的五能级三脚架-$Λ$原子系统中，可以产生稳定的慢光孤子。
2017-11-29 quant-ph
On the optical nonreciprocity and slow light propagation in coupled spinning optomechanical resonators
研究了泵浦探测驱动的自旋光机械环形谐振腔串联耦合结构的光传输特性。在对任意数量的谐振器进行稳态分析后，作为一个例子，我们详细讨论了两个谐振器的问题。其中，我们专注于如何改变由于相同或相反的谐振器的自旋方向的光学Sagnac效应可以导致增强，非互易和延迟的探测光传输。这一工作有助于设计基于自旋自由度的新型量子网络和量子通信技术中的光传输控制器件。
2018-10-08 quant-ph
Light-Cone Structure of Propagation of Entanglement
University of Toronto（多伦多大学）
针对具有局域耦合的双粒子系统，证明纠缠传播存在有效光锥，给出理想条件下纠缠传输或维持所需时间下界。
2026-06-09 math-ph math.FA math.MP
Adiabatic light propagation in nonlinear waveguide couplers with longitudinally varying detunings via resonance-locked inverse engineering
提出基于STIRAP的共振锁定逆工程方法，利用纵向变化失谐动态抑制非线性导致的非绝热振荡，实现光的完全转移、分束与返回。
2023-01-14 physics.optics quant-ph
Light propagation in a random three-dimensional ensemble of point scatterers in a waveguide: size-dependent switching between diffuse radiation transfer and Anderson localization of light
光在波导中共振原子无序系综中的输运对波导截面的大小非常敏感。基于将原子视为相干辐射偶极子的自洽量子微观模型，我们证明了辐射传输的性质从单模波导中的安德森局域化转变为多模波导中的传统扩散传输.此外，透射率的大小经历复杂的阶梯状依赖于波导的横向尺寸。
2021-05-04 physics.atom-ph quant-ph
Light propagation beyond the mean-field theory of standard optics
随着大规模计算机集群的出现，我们现在可以通过基本精确的数值模拟来研究光在稠密的冷原子气体中的传播。我们报告之间的直接比较传统的光学，也就是说，电动力学的极化介质，和数值模拟的光传播通过一个平板的物质的基本问题。标准光学器件在相当低的原子密度下已经失效，并且当平均原子间间隔减小到大约$k^{-1}$时，失效变得显著，其中$k$是共振光的波数。两种解之间的差异源于光介导的偶极-偶极相互作用引起的原子之间的相关性。
2016-01-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.comp-ph
