Strong antibunching in a generalized Rabi model
我们考虑一个广义版本的拉比模型，其中包括一个非线性，色散型原子场相互作用，除了通常的线性偶极耦合，以及腔耗散。例如，在基于光腔QED设置中的拉曼跃迁的拉比模型的量子模拟中，出现了这种有效的系统[A. L. Grimsmo和S. Parkins，Phys.Rev.A { \bf 87}，033814（2013）]。对于一个合适的选择的非线性相互作用强度，近简并的状态，在腔模真空和单光子子空间，结合腔损耗，产生一个基本上封闭的周期内的激发和光子发射这些子空间。因此，腔输出场是强反聚束的。我们开发了一个基于量子轨道的描述系统，模型的关键属性非常好，并使用一个简单的修饰状态的图片来解释腔荧光光谱的新结构。我们还提供了使用强耦合到高精频光学腔模的铷原子的系统潜在实现的数值结果。
2013-11-24 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
Conditional squeezing induced by a two-level system: arbitrary-time Magnus coefficients in the quantum Rabi model
University of Toronto（多伦多大学）
本文利用Magnus展开处理量子拉比模型，发现二阶演化算子包含依赖于原子状态的条件压缩项，并分析了其标度行为，揭示了与SU(1,1)代数的联系。
2026-06-15 quant-ph
Quantum Stirling heat engine based on Two-qubit Quantum Rabi Model with Spin-Spin Coupling
该研究以含自旋-自旋耦合的双量子比特量子Rabi模型为工质量子斯特林热机，提出参数优化策略，揭示了不同相区、不同参数对热机效率的影响规律，为量子热机效率优化提供了可行方法。
2024-10-05 quant-ph
Squeezing-Fueled Quantum Otto Engine via Measurement-Induced Cooling: The Two-Qubit Quantum Rabi Model
Indian Institute of Technology-Ropar（印度技术学院罗帕尔分校）
该研究以双量子比特量子拉比模型构建量子奥托引擎，用腔模式投影测量实现冷却冲程，以腔压缩为量子燃料，提升了引擎功率与效率，为实验可实现的量子热引擎提供了新途径。
2026-08-04 quant-ph
High-Efficiency Three-Stroke Quantum Isochoric Heat Engine: From Infinite Potential Wells to Magic Angle Twisted Bilayer Graphene
National Institute of Science Education and Research（国家科学教育与研究研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
本文提出了一种基于无限深势阱的量子等容热机，通过在魔角扭曲双层石墨烯中实现高效率，展示了其在量子热力学中的应用前景。
2026-01-02 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Fast, Accurate, and Realizable Two-Qubit Entangling Gates by Quantum Interference in Detuned Rabi Cycles of Rydberg Atoms
基于里德堡相互作用的高保真纠缠量子门是利用中性原子进行可扩展量子计算所必需的。然而，它们的实现遇到了一个主要的绊脚石--基态和里德堡态之间跃迁的运动诱导退相。利用不同失谐拉比振荡之间的量子干涉，我们提出了一种实现一类精确纠缠里德堡量子门的实用方案。我们显示了两种类型的这样的门，$U_{1}$和$U_{2}$，在$\text{diag}\{1, e^{iα}, e^{iγ}, e^{iβ}\}$的形式，其中$α, γ$，和$β$是由激光器的参数和里德堡封锁$V$。$U_{1}$通过向两个量子位发送单个非共振激光脉冲来实现，而$U_{2}$通过向每个量子位单独施加一个失谐激光脉冲来实现。我们的方法有几个优点。首先，门是精确的，因为$U_k$的保真度仅受低于$10^{-5}$的旋转误差和里德伯态衰减的限制。由于所有的跃迁都是失谐的，里德伯态的布居数很小，因此很容易得到$10^{-5}$量级的衰变误差。第二，运动诱导的退相被最小化，因为没有间隙时间，在该间隙时间中，任一量子比特的里德堡搁置态中的布居被留下。第三，门对$V$的变化有弹性。这是因为在三个阶段$α,γ$和$β$中，只有最后一个阶段（部分）依赖于$V$。第四，拉比频率和$V$在我们的方案是类似的幅度，这允许门的快速实现时，他们都是几兆赫的可行幅度。这种干涉方法的快速性、准确性和可行性为中性原子的通用量子计算中的纠缠门奠定了基础。
2019-04-12 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Rabi oscillations induced by nonresonant gyrating drive
Budapest University of Technology and Economics（布达佩斯技术与经济大学）；HUN-REN-BME-BCE Quantum Technology Research Group, Budapest University of Technology and Economics（匈牙利研究与教育网络-布达佩斯技术与经济大学-布达佩斯经济与商业学院量子技术研究组）
RING机制通过非共振几何驱动实现两个水平量子系统的相干Rabi振荡，无需共振能量交换，具有高通噪声过滤和非阿贝尔相位访问能力。
2026-10-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum-Device Simulation of Optical Decoherence of Hole-Spin Qubits in Self-Assembled Quantum Dots
McGill University（麦吉尔大学）；Nanoacademic Technologies Inc.（纳米学术技术有限公司）
本文开发器件级建模工作流，模拟自组装量子点中空穴自旋量子比特的光学退相干，揭示磁场、光功率、量子点高度对拉比振荡的影响，提出需协同优化器件相关参数以抑制退相干。
2026-08-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent control of atomic excitation using off-resonant strong few-cycle pulses
在非共振波近似下，研究了由非共振周期脉冲驱动的二能级系统的动力学，与多周期脉冲相比，在$t=t_{0}$处有相位跳变$ϕ$。给出了上能级几率幅$|C_{a} (t)|$演化的封闭形式解析解。采用适当的脉冲参数如相位跳变$ϕ$、跳变时间$t_{0}$、脉冲宽度$τ$、频率$ν$和Rabi频率$Ω_{0}$，可以优化脉冲消失后的布居转移，并且对于这里考虑的脉冲，获得了$10^{6}-10^{8}$因子的增强。
2010-09-25 physics.atom-ph quant-ph
Algebraic approach to a two-qubit quantum thermal machine
用求解含时哈密顿量的代数方法研究了量子热机的性能。我们研究了由两个耦合的q位形成的发动机的热力学性质，执行奥托循环。热相互作用发生在不同温度下的两个浴中，而功与强度和方向变化的任意随时间变化的磁场的相互作用有关。对于耦合，我们考虑了1-d各向同性海森堡模型，这使我们能够描述系统的三重子空间内的$\mathfrak{su}(2)$李代数的不可约表示的装置。我们检查不同的设置的温度和频率的循环，并调查相应的操作制度的发动机。最后，我们数值研究了发动机效率下的时变拉比频率，插值的突变和绝热限制。
2022-12-24 quant-ph
On the relationship between noise squeezing and Rabi oscillations in active quantum dot ensembles
Technion - Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Kassel University（卡塞尔大学）
研究通过量子点SOAs中的Rabi振荡实现噪声压缩，发现其周期性行为与脉冲能量相关，且在特定条件下产生非高斯态。
2025-12-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
The Critical Behavior of Quantum Stirling Heat Engine
该研究以量子 Rabi 模型为工作物质分析斯特林热机，揭示临界性可提升效率，并推导效率在临界点附近渐近趋于卡诺效率的行为。
2023-07-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Light-matter quantum Otto engine in finite time
研究了有限时间下的量子奥托发动机，其中工作物质由量子拉比模型描述的两能级系统与谐振子相互作用组成。我们通过数值求解描述开放系统动力学的主方程来获得极限环并计算发动机的总提取功、效率和功率。我们将提取的总工作和最大功率下的效率与嵌入在工作物质中的量子相关性联系起来，我们通过形成纠缠和量子不和谐来考虑。有趣的是，我们发现，发动机可以克服Curzon-Ahlborn效率时，工作物质是在超强耦合制度。这种高效率的制度大致符合的情况下，纠缠在工作物质的经验最大的减少在热等容阶段。我们的研究结果突出了量子热机相关工质的效率性能。
2021-02-21 quant-ph
Quantum Heat Engines, the Second Law and Maxwell's Daemon
介绍了一类量子热机，它由最简单的量子力学系统--双能量本征态系统组成，在循环的不同阶段分别经历量子绝热过程和与热浴的能量交换.有了这类热机和在量子水平上对热传递和功的一些解释，我们就能够澄清热力学第二定律的一些重要方面。特别是，热源比散热器热是不够的，但在通过发动机提取任何功之前，在较热的热源和较冷的散热器之间必须有最小的温差。这个最小温差的大小取决于所涉及的量子引擎的能隙。我们的新量子热机也提供了一种实用的方法，作为Szilard发动机的替代品，在物理上实现麦克斯韦的守护进程。受拉比振荡的启发和激励，我们进一步引入了一些修改的量子热机与单模腔，以，同时尊重第二定律，提取更多的工作，从热浴比否则可能在热平衡。上述结果也可推广到无限多个能级的量子热机，包括一维简谐振子和一维无限方阱。
2005-08-22 quant-ph
