Strong Spin-Motion Coupling in the Ultrafast Dynamics of Rydberg Atoms
Institute for Molecular Science, National Institutes of Natural Sciences（国立自然科学研究所分子科学研究所）；SOKENDAI (The Graduate University for Advanced Studies)（综合研究大学院大学）；Department of Basic Science, The University of Tokyo（东京大学基础科学系）；Department of Physics, Tokyo University of Science（东京理科大学物理系）
通过实验观测里德伯S态原子在皮秒脉冲激发下的超快多体动力学，发现相互作用势在波函数扩展上的大变化导致强自旋-运动耦合，并提出调节该耦合强度的新方法。
2024-08-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Dynamics of atoms within atoms
最近对玻色-爱因斯坦凝聚体的实验已经进入了一种状态，在这种状态下，成千上万的基态凝聚体原子填充了里德伯电子轨道。当一个原子被激发到一个高度激发的里德伯态后，里德伯电子的散射使基态原子运动，这样人们就可以研究原子在里德伯原子内运动的量子多体动力学。在这里，我们研究这个多体动力学使用Gross-Pitaevskii和截断维格纳理论。我们的模拟特别关注的情况下，多个连续的里德伯激发相同的铷凝聚体已成为标准的工具，以观察量子杂质动力学里德伯实验。我们调查在何种程度上这样的实验可以是敏感的细节，在电子-原子相互作用势，如快速径向调制的里德伯分子势，或p波形状的共振。我们表明，这两种效应是至关重要的里德堡轨道内的初始凝聚响应，但成为不太相关的密度波出现在里德堡激发区域以外的时间。最后，我们探讨了当地的动态冷凝加热。我们发现，它只提供了轻微的修正的平均场动力学。
2021-11-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Proposal for realizing Heisenberg-type quantum-spin models in Rydberg-atom quantum simulators
本文提出利用磁场调节里德伯原子间 XXZ 模型各向异性，在 Förster 共振点附近实现自旋-1/2 和自旋-1 海森堡型量子自旋模型，无需 Floquet 工程，为量子多体现象研究提供实验指导。
2025-11-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Long-lived circular Rydberg states of laser-cooled Rubidium atoms in a cryostat
里德伯能级的精致特性使它们对新兴的量子技术特别有吸引力。然而，在室温下，低角动量激光可达能级的寿命被光学跃迁和微波黑体辐射（BBR）诱导的转移限制在几个$100\,μ\mathrm{s}$。在降低BBR温度的低温环境中，利用圆形里德伯能级的几个$10\,\mathrm{ms}$寿命将获得相当大的改进。我们演示了在低温恒温器中激光冷却铷原子的长寿命环形里德伯能级的制备。我们观察到主量子数$n=52$的循环能级的$3.7\,\mathrm{ms}$寿命。通过监测相邻的圆形水平之间的传输，我们估计在原位的微波BBR温度为$(11\pm 2)\,\mathrm{K}$。测量的原子相干时间（$270\,μ\mathrm{s}$）在这里仅受技术磁场波动的限制。这项工作为量子模拟和冷环形里德伯原子传感开辟了有趣的前景。
2020-03-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Dissipative Preparation of Correlated Quantum States in Dipolar Rydberg Arrays
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
本文提出一种耗散协议，通过非互易、能量选择性跃迁制备关联量子态，无需先验哈密顿量知识，为可编程平台提供灵活可扩展的状态制备框架。
2026-04-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Rydberg molecule-induced remote spin-flips
我们对铷原子25 $P$态附近的超长程里德堡分子进行了高分辨光缔合光谱研究。由于基态微扰原子中的超精细相互作用，出现的混合单重态-三重态势包含了两个超精细态的贡献。我们表明，这可以用来诱导远程自旋翻转的扰动原子激发后的里德伯分子。当里德伯态的自旋-轨道分裂与基态的超精细分裂相当时，里德伯电子的轨道角动量与微扰原子的核自旋纠缠.我们的结果为在体系统和光晶格中实现超冷原子的自旋相关相互作用提供了新的可能性。
2016-06-23 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Motional decoherence in ultracold Rydberg atom quantum simulators of spin models
本文证明自旋-运动耦合导致超冷里德伯原子自旋模型中的退相干，与实验定性定量一致，并提出减轻运动影响的方法。
2023-11-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Phase diagram of Rydberg-dressed atoms on two-leg triangular ladders
光晶格中的缀饰里德伯原子是对强相互作用系统中出现的有趣现象进行量子模拟的一个很有前途的平台。相关的这样一个设置，我们调查的相图的硬核玻色子在一个三角形的阶梯与下一个最近邻相互作用沿每条腿和最近邻相互作用之间的腿没有跳跃。对于弱相互作用，阿贝尔玻色子化预言了自旋密度波和完全无隙的Luttinger液相。这样的液体过渡到一个“自旋锁定”集群Luttinger液体在强相互作用沿每条腿，预测集群玻色子化。有趣的是，与之字形相互作用的竞争产生一个电荷密度波，一个“极化的holonic”相，并在填充2/5的结晶相，我们通过半经典微扰方法解决。精确对角化和密度矩阵重整化群模拟证实了预言，并进一步表征了相和相变。
2022-07-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Collective dissipation engineering of interacting Rydberg atoms
本研究在里德伯原子系统中实现了可调的态分辨损耗通道，揭示了相互作用驱动的奇异点偏移和构型选择性Zeno效应，并展示了其在多体链中蒸馏不需要自旋构型的潜力，为强相互作用开放量子系统的耗散工程提供了新方法。
2025-09-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Emergence of stationary many-body entanglement in driven-dissipative Rydberg lattice gases
非平衡态量子动力学代表了凝聚态物理、量子信息科学和统计力学的一个新兴范式。强相互作用里德伯原子为研究具有长程序的量子自旋模型的驱动耗散动力学提供了一个有吸引力的平台。在这里，我们探讨的条件下，固定的多体纠缠持续近单位保真度和高可扩展性。在我们的方法中，相干多体动力学是由里德伯介导的激光跃迁驱动的，而晶格边界处的原子减少了多体状态的熵。令人惊讶的是，多体纠缠是通过不断地向稳态演化一个局部耗散的里德伯系统，与光泵浦。利用量子测不准关系刻画了一维晶格中多体纠缠的动力学行为，并证明了在有限尺寸标度下的定态纠缠的长程行为，在实验条件下达到了“百体”纠缠.我们的工作开辟了一条途径，朝着耗散制备多体纠缠与前所未有的标度行为。
2014-05-29 quant-ph
Trimer Dynamics in Floquet-driven arrays of Rydberg Atoms
Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学）；INFN Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）；Padua Quantum Technologies Research Center (QTECH)（帕多瓦量子技术中心）
该研究通过Floquet驱动的Rydberg原子阵列，实现了三体束缚态的移动性，并探讨了其在不同晶格结构中的动态行为与实验可行性。
2026-09-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Rydberg atom quantum technologies
这篇专题评论讨论了里德伯原子如何成为新兴量子技术的基石。虽然制造大量具有最吸引人的应用所需的均匀性的人工量子系统是困难的，如果不是不可能的话，原子提供了稳定的量子系统，对于相同的物种和同位素，都是相同的。虽然原子基态提供了可扩展的量子对象，但它们的应用受到其属性可以变化的范围的限制。相比之下，里德伯原子提供了强而可控的原子相互作用，可以通过选择具有不同主量子数或轨道角动量的状态来调节。此外，里德伯原子的寿命相对较长，并且大量可用的能级及其间隔允许耦合到频率跨越6个数量级的电磁场。这些特性使得里德伯原子对于开发新的量子技术非常有用。在简要介绍了如何对里德伯原子的性质进行调谐之后，我们给出了当前领域的几个例子，其中里德伯原子系统的独特优势正在被利用，以使新的应用在量子计算，电磁场传感和量子光学。
2019-08-28 physics.atom-ph quant-ph
Phonon-mediated spin-spin interactions between trapped Rydberg atoms
我们从理论上研究了在光镊中捕获的中性原子之间产生声子介导的自旋-自旋相互作用的可能性。通过激光将原子耦合到里德伯态，出现了集体运动模式。我们表明，这些可以用来调解有效的自旋-自旋相互作用或量子逻辑门的原子之间的类似方案中所采用的被困离子。特别是，我们采用里德伯敷料在一个新的计划，以诱导所需的相互作用，我们表明，它是可以复制的Mølmer-Sørensen纠缠方案的工作。莫默-索伦森门广泛用于使用捕获离子量子比特的新兴量子计算机中，目前具有任何正在考虑的量子门中最高的量子数。我们发现，即使在非零温度下，两原子态的相干时间演化的任意高保真度。
2020-08-31 physics.atom-ph quant-ph
Giant-Atom Effects on Population and Entanglement Dynamics of Rydberg Atoms
本研究提出基于相干场驱动的相互作用里德堡原子对耦合光子晶体波导的光学频段合成巨原子方案，观测到相位依赖衰减与纠缠产生等效应，拓展了巨原子波导物理并可应用于量子信息处理。
2023-04-28 quant-ph
RydIQule Version 2: Enhancing graph-based modeling of Rydberg atoms
University of Arizona（亚利桑那大学）；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；Naval Air Warfare Center（海军航空作战中心）；DEVCOM Army Research Laboratory（美军研发委员会陆军研究实验室）
RydIQule版本2通过增强基于图的Rydberg原子建模能力，提供更精确的现实原子建模工具。
2025-10-24 physics.atom-ph quant-ph
From classical to quantum non-equilibrium dynamics of Rydberg excitations in optical lattices
玻璃相及其量子类似物是当前非平衡统计力学和凝聚态物理的突出挑战。作为研究从经典到量子玻璃动力学转变的模型系统，我们提出了一个激光驱动的囚禁在光晶格中的三能级原子系统。将激光驱动的强度调节到中间水平允许人们研究从经典动力学约束模型到相干状态的转变。对于强驱动，里德伯激发演化类似于单自旋促进模型中的缺陷，单自旋促进模型是已知表现出玻璃态动力学的极小模型。在我们的装置中，限制来自里德伯相互作用和激光从里德伯态失谐之间的相互作用。新兴的异质弛豫时间尺度可在几个数量级上调节。在相反的限制弱驱动的中间水平，我们找到了一个有效的集群模型，它描述的动力学在一个约化的子空间的允许的里德堡激发的数量和位置。这个子空间是唯一确定的初始状态，其特征在于由一个固定数量的集群的里德伯激发。此外，我们还研究了随机场对经典弛豫的影响。我们发现在弱随机场的存在下，玻璃态动力学可以更快地弛豫。
2015-11-20 quant-ph
Exploring non-equilibrium phases of the generalized Dicke model with a trapped Rydberg ion quantum simulator
囚禁离子是研究量子多体现象的通用平台，特别是对于研究由声子介导的长程相互作用的情况。最近的实验表明，被困的离子平台可以通过激发高位里德堡态来增强。这引入了独立于声子结构的可控的依赖于状态的相互作用。然而，在这个新的可访问的制度中的多体物理学在很大程度上是未探索的。我们表明，这个系统授予访问广义迪克模型物理，在里德伯态离子之间的偶极相互作用大大改变集体非平衡行为。我们分析和分类新兴的动力学阶段，并确定了主机的非平衡签名，如多相共存区域和声子激光制度。此外，我们还展示了如何通过散射光子的荧光信号来检测和表征它们。因此，我们的研究突出了被困里德伯离子系统的新功能，用于创建和检测量子非平衡相。
2019-02-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Theoretical methods to design and test quantum simulators for the compact Abelian Higgs model
格点紧致阿贝尔希格斯模型是低能标量量子电动力学的非微扰正则化表述。在1+1维中，可以使用具有里德伯修饰原子的梯形光晶格来量子模拟该模型（Zhang等人，物理修订信函121，223201）。在这种设置中，一个空间维度用于携带量子转子的角动量。可以使用对应于自旋-2和自旋-1的截断来构建与晶格的链接相关联的局部希尔伯特空间。我们认为，梯形的可配置阵列的里德伯原子可以用于相同的目的。我们提出了具体的建议，涉及两个和三个里德伯原子建立一个本地自旋1空间（qutrit）。我们表明，构建块的哈密顿计算模型与一个和两个自旋。我们比较目标和模拟器使用微扰和数值方法。两原子的设置提供了一个容易控制的模拟器的单自旋模型，而三原子的设置涉及到解决非线性方程。这可以用目前的技术来测试。我们认为，近期的技术可以用来模拟具有两个或更多自旋的量子模型。
2021-11-03 hep-lat quant-ph
Spontaneous decay induced quantum dynamics in Rydberg blockaded Λ-type atoms
强里德伯阻塞的二能级原子形成里德伯超原子，它只被激发到集体对称的Dicke态。然而，经常出现在碱土原子中，从里德伯态到额外的汇集态的自发衰变使系综不再是封闭的超原子。本文提出了一个计算效率高的模型来描述$N$ $Λ$型三能级原子的完全Rydberg阻塞系综与相干态强探测光场之间的相互作用。该模型使我们能够实现在强场极限下的耦合动力学的分解，这显着降低了计算的复杂性的$N$体系统的演变和铺平了道路，在实验中的实际分析。在散射场中发现了一个具有多个边带的准稳态功率谱。边带的相对高度表现出由原子弛豫决定的时间依赖性，这说明了该系统在量子网络信息传输中的潜在应用。与忽略不计的耗散翻转的非对称状态，原子弛豫时间表示线性增加池状态分数解析推导出作为原子数的函数。
2021-12-18 physics.atom-ph quant-ph
Data-insensitive cooling of polar molecules with Rydberg atoms
本文提出利用里德伯原子与极性分子间的状态不敏感相互作用实现协同冷却，在不破坏分子量子信息的前提下延长混合光镊阵列中的量子计算与模拟时间。
2025-07-21 physics.atom-ph quant-ph
MEMS Vapor Cells-based Rydberg-atom Electrometry Toward Miniaturization and High Sensitivity
本文研制玻璃-硅-玻璃夹层结构的晶圆级MEMS原子蒸汽池，并据此实现最小可探测微波场2.8 mV/cm的高灵敏度里德堡原子电场测量，推动芯片级器件发展。
2025-09-02 physics.atom-ph quant-ph
Entanglement Structure Across $\mathbb{Z}_n$ Phase Transitions in 1D Rydberg Atom Arrays
Seoul National University（首尔大学）；University of Texas at El Paso（德克萨斯大学埃尔帕索分校）
提出基于两量子比特并发度的傅里叶分析定义纠缠结构因子，研究一维里德伯原子阵列中 $\mathbb{Z}_n$ 有序相变，并与传统序参量对比，探讨实验测量方案。
2026-07-01 quant-ph
Fully packed quantum loop model on the square lattice: phase diagram and application for Rydberg atoms
本文通过扫描团簇量子蒙特卡罗方法确定了方晶格全填充量子环模型的完整基态相图，发现介于晶格向列相和交错相之间的共振方块相，并讨论了其在里德伯原子实验中的实现。
2023-03-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Analyzing the Rydberg-based omg architecture for $^{171}$Yb nuclear spins
中性碱土（类）原子最近已被用于原子阵列与个人读出，控制，和高保真里德伯介导的纠缠。这个新兴的平台提供了广泛的新量子科学应用，这些应用利用了这些原子的独特性质：超窄的光学“时钟”跃迁和孤立的核自旋。具体来说，这些性质提供了一个光学量子比特（“o”）以及基础（“g”）和亚稳态（“m”）核自旋量子比特，所有这些都在一个原子内。我们认为实验现实的控制这种“omg”的架构和它的耦合到里德伯态的纠缠产生，特别关注镱-171（$^{171}\text{Yb}$）与核自旋$I = 1/2$。我们分析了$^{171}\text{Yb}$的$S$系列里德堡态，由三个自旋$1/2$成分（两个电子和原子核）描述.我们证实，$F = 3/2$流形-一个独特的自旋配置-是非常适合纠缠核自旋量子比特。此外，我们使用多通道量子亏损理论分析了$F = 1/2$系列--由两个重叠的自旋配置描述。我们研究了原子核自旋态的多级动力学，当驱动时钟或里德伯跃迁的拉比频率分别为$Ω_\text{c} = 2 π\times 200$ kHz或$Ω_\text{R} = 2 π\times 6$ MHz时，发现一个适度的磁场（$\approx200\,\text{G}$）和可行的激光偏振强度纯度（$\lesssim0.99$）足以使门的结晶度超过0.99。
2022-04-18 physics.atom-ph quant-ph
Rydberg atoms for radio-frequency communications and sensing: atomic receivers for pulsed RF field and phase detection
在这篇文章中，我们描述了基于里德伯原子的RF传感的基本原理，并提出了原子脉冲RF检测和RF相位传感建立相关的通信和传感应用的能力的发展。迄今为止，基于里德伯原子的RF场传感器的进展已经植根于这样一种方法，在该方法中，被检测和测量的基本物理量是入射RF电磁波的电场幅度$E$。本文的第一部分是集中在使用原子为基础的$E$场测量的RF场传感和通信应用。随着合成孔径雷达（SAR）等成熟的相敏技术以及5G相控阵天线的新兴趋势，需要一种方法，该方法允许使用增强的基于原子的场传感器对RF相位进行鲁棒的光学检索。在本文的第二部分中，我们描述了我们的全新原子RF传感器和RF电磁波的相位的测量方法，其提供了原子传感器所表现出的所有性能优势。所提出的相敏RF场检测能力将原子RF传感器技术开放到广泛的应用领域，包括相位调制信号通信系统、雷达以及用于近场/远场天线表征的场幅度和相位映射。
2019-10-17 physics.atom-ph physics.ins-det quant-ph
Self-Ordering of Individual Photons in Waveguide QED and Rydberg-Atom Arrays
光与单个可饱和量子发射体之间的散射可以引起单个光量子之间的强光学非线性和相关性。通常，这导致有效吸引，可以产生光子的奇异束缚态，其形成光孤子的量子力学前体，如在许多光学介质中所发现的。在这里，我们研究了光通过光波导的传播是手性耦合到三能级量子发射器。我们表明，额外的激光耦合到第三发射态不仅允许控制的束缚态的属性，但甚至可以完全消除它。这使得有可能将原本聚焦的非线性转变为排斥的光子-光子相互作用。我们证明了这种新兴的光子-光子排斥通过分析多个光子在大型发射器阵列的量子动力学，并揭示了一个动态的碎片入射不相关的光场和自序成常规列车的单光子。这些引人注目的效应将波导量子电动力学的丰富物理扩展到排斥光子的领域，并建立了一个概念上简单的平台来探索量子水平上的光学自组织现象。我们讨论了这种设置在冷原子实验中的实现，并提出了一种新的方法基于阵列的介观里德伯原子系综。
2022-02-23 physics.optics quant-ph
Rydberg Atomic Quantum Receivers for Classical Wireless Communication and Sensing
本文综述了里德堡原子量子接收机（RAQR）的基本原理与最新研究，并提出了RAQ-SISO与RAQ-MIMO方案以促进其与经典无线系统的集成，指出了未来研究方向。
2025-01-18 cs.IT eess.SP math.IT
Observation of string breaking on a (2 + 1)D Rydberg quantum simulator
本研究利用基于中性原子阵列的可编程里德堡量子模拟器，在(2+1)维Kagome结构上实现含动力学物质的格点规范理论，观测到弦断裂现象及禁闭相子结构，为用量子模拟器探索高能物理现象提供新途径。
2024-10-21 cond-mat.str-el hep-lat quant-ph
Kinetically constrained cavity QED: from blockaded ferromagnetism to long-range quantum scars
Institute of Physics, Johannes Gutenberg University Mainz（约翰内斯·古腾堡大学美因茨物理研究所）；Department of Physics, University of Konstanz（康斯坦茨大学物理系）；ICFO—Institut de Ciències Fotòniques, The Barcelona Institute of Science and Technology（巴塞罗那科技学院光子科学研究所）；ICREA—Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats（加泰罗尼亚高级研究学院）；Max-Planck-Institut für Quantenoptik（马克斯·普朗克量子光学研究所）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität（路德维希-马克西米利安大学物理学院）；Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）；Department of Physics, The State University of New York at Buffalo（纽约州立大学布法罗分校物理系）
研究了受限动力学腔量子电动力学模型，揭示了从阻塞铁磁性到远距离量子刻痕的相变行为，展示了长程和短程相互作用的相互作用。
2026-05-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonclassical Light from Exciton Interactions in a Two-Dimensional Quantum Mirror
半导体单层中的激子形成集体共振，可以非常高的效率反射共振光。在这里，我们调查的非线性光学性质的原子薄镜，并表明激子之间的有限范围的相互作用，可以导致高度非经典光的产生。我们描述了两种情况，其中光学非线性产生的直接光子耦合激子在激发里德堡态或共振双光子激发里德堡激子与有限范围的相互作用。后一种情况产生的电磁诱导透明的条件，从而提供了一个有效的机制，单光子之间的高透射率和反射率的单层切换，与新兴的光子-光子相互作用的可调动态时标。值得注意的是，由此产生的高度光子相关性几乎不受里德伯态退相干的影响，超过了二维半导体中基态激子的非辐射退相干。这种对缺陷的鲁棒性表明了在单个光子水平上量子光子学的一种有前途的新方法。
2021-02-20 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Enhancing spin squeezing using soft-core interactions
我们提出了一个新的协议，准备自旋压缩态在可控的原子，分子和光学系统，特别是新兴的光学时钟平台兼容里德伯相互作用。通过将短程软核势与外部驱动相结合，我们可以将自然出现的伊辛相互作用转换为XX自旋模型，同时打开多体间隙。间隙有助于维持系统在一个集体流形的状态，在计量学上有用的自旋压缩可以产生在一个水平相当的自旋压缩系统中产生真正的所有对所有的相互作用。我们研究了我们的协议的鲁棒性实验相关的去相干，并表现出良好的性能，典型的协议缺乏间隙保护。
2022-08-03 physics.atom-ph quant-ph
Quantum optimization with globally driven neutral atom arrays
University of Innsbruck（因斯布鲁克大学）；Parity Quantum Computing GmbH（Parity量子计算有限公司）；Digital Cardiology Lab, University Clinic of Internal Medicine III, Medical University of Innsbruck（因斯布鲁克医科大学第三内科大学诊所数字心脏病学实验室）；Parity Quantum Computing Germany GmbH（Parity量子计算德国有限公司）；Parity Quantum Computing France SAS（Parity量子计算法国股份公司）
本研究利用全局驱动场和锚定原子的弱里德伯相互作用，在中性原子量子硬件上实现无局域控制的量子优化，成功求解QUBO问题，克服了实验瓶颈。
2026-08-03 quant-ph
Dipolar quantum solids emerging in a Hubbard quantum simulator
本研究利用超冷磁性铒原子在Hubbard量子模拟器中实现了长程偶极相互作用，观察到从超流体到偶极量子固体的相变及多种条纹有序态，为模拟长程相互作用晶格模型开辟了新途径。
2023-08-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Supercharged two-dimensional tweezer array with more than 1000 atomic qubits
本研究通过平铺多个独立激光驱动的微透镜光镊阵列，实现了超过1000个原子量子比特的大规模量子处理架构，显著提升了量子比特数量与初始填充比例，并成功展示了多达441个量子比特簇的无缺陷组装与持续稳定。
2024-02-09 quant-ph
Cubic* criticality emerging from a quantum loop model on triangular lattice
本文通过量子蒙特卡洛模拟证明三角晶格量子圈模型中vison plaquette晶体与Z2量子自旋液体之间的连续相变属于(2+1)维立方*普适类，并揭示了分数化vison凝聚导致的异常大反常维度与显著连续谱特征。
2024-06-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Strongly interacting photons in one-dimensional continuum
真空中的光子-光子散射非常微弱。然而，单光子之间的强有效相互作用可以通过采用强的光-物质耦合来实现。这些相互作用是量子光学的基本组成部分，为光子世界带来了多体物理学，并为量子光子器件和光学计量提供了重要的资源。在这次学术讨论会中，我们回顾了沿传播方向没有光限制的一维系统中强相互作用光子的物理学。我们专注于两个最近展示的实验实现：超导量子比特耦合到开放的传输线，并在冷气体中相互作用的里德伯原子。这些系统的理论认识的进步提出了补充形式主义和实验结果相比。总结了实验成果，同时描述了量子光学效应和由此产生的量子器件。
2017-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Non-equilibrium diagrammatic approach to strongly interacting photons
我们发展了一个非平衡场论的方法，基于系统的图解展开，在光密原子介质中的强相互作用光子。我们考虑的情况下，特征光子传播范围$L_P$是远远大于原子间的间距$a$和原子激发的密度是足够低，忽略饱和效应。在高度极化的介质中，光子通过它们从原子继承的相互作用经历非线性。如果原子-原子的相互作用范围$L_E$也大相比，$a$，我们表明，光子之间的动量转移的散射过程被抑制的一个因素$a/L_E$。然后，我们能够执行一个特定的（哈特里样）图子类的自洽remmation，并获得定量结果的高度非微扰制度的大单原子合作。在这里，我们发现重要的，概念上新的集体现象的出现，由于耗散的相互作用，这甚至会引起新的相变。通过在$a/L_E$中加入主要校正，研究了这些方法的稳健性。我们认为具体的应用，光子传播EIT条件下沿波导附近的原子阵列以及里德伯系综。
2021-01-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
