Generating collective spin cat states via photon-number measurements near the Dicke critical point
University of Tokyo（东京大学）
本文提出利用强光-物质纠缠和超辐射相变相关的反压缩生成集体自旋猫态，并通过光子数测量验证其生成，临界区域增强了猫态大小和光子数概率，揭示了热力学极限分析与广义光子减法的关联。
2026-05-15 quant-ph
On-chip generation and collectively coherent control of the superposition of the whole family of Dicke states
该研究利用硅光子芯片从两个微谐振器产生四光子，并通过片上线性光学电路实现任意激发数四光子 Dicke 态全族叠加态的集体相干控制。
2023-06-02 quant-ph
Collective thermalization, work reliability, and resource bounds in a population-inverted Dicke Otto engine
Instituto de Física, Universidade Federal de Goiás（戈亚斯联邦大学物理研究所）；Department of Physics, Zhejiang Normal University（浙江师范大学物理学院）；Department of Fundamental Sciences, Hainan Bielefeld University of Applied Sciences（海南比勒费尔德应用科学大学基础科学系）
研究粒子数反转和集体弛豫对Dicke奥托机性能的增强机制，发现反转使功和可靠性线性增长，而集体耦合加速动力学，且增强输出源于消耗活性态资源。
2026-09-25 quant-ph
Collective effects in the collapse-revival phenomenon and squeezing in the Dicke model
在Dicke模型的框架下，研究了二能级原子与单模相干腔场的共振相互作用。我们专注于集体原子效应的作用，在拉比振荡的崩溃和复苏的现象。结果表明，系统的行为强烈依赖于初始原子态。在初始半激发迪克态的情况下，我们解释了一些有趣的现象。原子之间的关联导致的复苏振幅的抑制，和复苏时间减半，相比，不相关的完全激发态和基态。讨论了原子与光场相互作用中光场的压缩现象。对于初始的完全激发态和基态，光场在短时间尺度上是压缩的，并且压缩可以随着原子数目的增加而增强。一些经验公式描述的系统的行为与数值结果非常吻合。对于半激发Dicke态，在双原子情况下，光场可以在长时间尺度上被压缩。这种压缩随初始相干光场强度的增加而增强，其性质与Jaynes-Cummings模型中的恢复时间压缩相同。这种长时间压缩的出现可以用半经典原子态的因式分解近似来解释。
1998-09-17 quant-ph
An exact analytical solution for Dicke superradiance
本文提出Dicke超辐射的紧凑闭式解析解，通过留数求和或复围道积分高效计算任意时刻和系统尺寸下所有Dicke态的布居数，并揭示谱简并与Lindblad本征模式的作用。
2025-10-15 quant-ph
Simulation of Jahn-Teller-Dicke Magnetic Structural Phase Transition with Trapped Ions
本文从理论上研究了囚禁离子系统中的集体E $\otimes$ e Jahn-Teller-Dicke畸变。我们的重点是在无限范围内的相互作用，其中有效自旋系综与两个集体振动模式与U（1）对称耦合的限制。我们的模型是完全可解的结晶极限，它是适合于解决一个中等数量的离子的精确数值对角化。我们发现，被困离子是理想的适合研究出现的连续对称性和磁结构相变在介观系统的自发对称性破缺。
2012-07-02 quant-ph
Generation of Spin Cat States in an Engineered Dicke Model
我们研究了旋量系综集体自旋态的轨迹。这里考虑的旋量要么是自由空间中的囚禁离子，要么是被限制在空腔中的原子，这两种系统都是通过与光场的相互作用来设计的，以服从有效的Dicke模型。在Dicke模型的适当极限中，人们获得了集体自旋的单轴扭转动力学，并且在有限时间之后演化到自旋猫态，或者在长时间极限中，Dicke态$|S,0\rangle_x$，条件是没有来自系统的光子发射（即，没有量子跳跃）。然而，如果存在跳跃，系统就概率性地演化成有限数量的纠缠态循环之一，在那里系统在旋转的基础上经历两个迪克态叠加之间的持续跳跃序列。不同的周期可以通过跳跃发生的频率来区分。
2021-08-17 quant-ph
On the finite size behavior of quantum collective spin systems
我们讨论了绝热Dicke模型的有限尺寸行为，描述了一组N-二能级原子（量子比特）到一个更快的（电磁）振子模式的集体耦合。该系统的能量本征态直接关系到另一个广泛研究的集体自旋模型，单轴的。通过采用近似连续的方法，我们得到了后者的性质，然后我们使用它来评估其量子相变附近的原始Dicke模型的各种可观测量的标度特性的一个完整的表征。
2009-07-05 quant-ph
tqix.pis: A toolbox for quantum dynamics simulation of spin ensembles in Dicke basis
介绍了一个用于自旋系综量子动力学模拟的tqix库tqix.pis。该库通过量子线路模拟动态过程，包括初始化量子态、执行量子运算符和测量最终状态。它利用自旋系综中的集体过程来将维度从指数级降低到与粒子数量成二次方，即，量子态在Dicke基上的跨度。它还通过多核处理器和图形处理单元缩短了仿真时间。因此，该库适用于具有集体性质的大量粒子的集合的模拟。利用该库可以模拟自旋压缩、变分量子压缩、量子相变和多体量子动力学等各种现象。
2023-01-30 quant-ph
How to Measure the Quantum State of Collective Atomic Spin Excitation
原子系综的自旋态可以被看作是两个玻色子模式，即，量子信号模式和$c$编号的“局部极化器”模式，此时大量自旋1/2原子沿某一轴自旋极化并在该轴附近集中操纵。我们提出了一个具体的程序，确定自旋激发数分布，即，集体自旋态的Dicke基中的密度矩阵的对角元素。通过将集体自旋态看作是固有纠缠Dicke态的统计混合，阐明了其多粒子纠缠的物理图象。
2006-09-07 quant-ph
Symbolic Quantum-Trajectory Method for Multichannel Dicke Superradiance
University of Innsbruck（因斯布鲁克大学）；Harvard University（哈佛大学）；TU Darmstadt（达姆施塔特工业大学）；Max Planck Institute for the Science of Light（马克斯·普朗克光科学研究所）；Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)（埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学）
本文提出一种符号量子轨迹方法，用于研究多通道迪克超辐射，通过闭合时间域的粒子数和可观测量的指数求和，揭示了多通道衰变路径下的超辐射峰值时间与强度的标度律。
2026-08-28 quant-ph
Hyperradiance from collective behavior of coherently driven atoms
自Dicke [R. H. Dicke，Phys. Rev. 93，99（1954）]，他在那里证明了一组处于集体状态的发射体能够在特定方向上以增加的强度和修改的衰变率辐射，这种现象被他称为超辐射。在这里，我们表明，耦合到单模腔的两个原子的基本设置可以明显地超过自由空间的超辐射行为，我们称之为超辐射的现象。这种效应伴随着强烈的量子涨落，令人惊讶的是，这种效应出现在原子辐射出相的情况下，这是一种所谓的非理想条件，人们期待亚辐射。我们能够解释超辐射的发生在一个透明的方式由光子级联发生在特定的异相耦合条件下的迪克态的流形与不同的光子数。理论结果可以实现与当前的技术，因此应该刺激未来的实验。
2017-06-21 quant-ph
Dicke superradiant enhancement of the heat current in circuit QED
研究集体耦合下N个量子比特在冷热浴间的热流，发现Dicke超辐射效应可显著增强热流，且在有限尺寸下呈二次方标度，在热力学极限下具参数化增强，对寄生浴具鲁棒性，并在超导电路实验中实现约10%的增强。
2025-03-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Collective Dynamics in Circuit Quantum Acoustodynamics with a Macroscopic Resonator
International Quantum Academy（国际量子科学院）；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）
研究通过宏观高阶体声谐振器（HBAR）与超导transmon量子比特的混合量子声动力学系统，探索集体Dicke动力学在宏观机械系统中的多体集体动力学。
2026-03-21 quant-ph
Reinforcement learning optimization of the charging of a Dicke quantum battery
本文利用强化学习优化Dicke量子电池的充电过程，通过调节耦合强度或失谐对抗量子混沌，显著提升可提取能量与充电精度，并保持集体加速。
2025-02-28 quant-ph
Dicke model and environment-induced entanglement in ion-cavity QED
我们调查现实的实验条件下，集体迪克模型可以实现在离子腔QED的背景下。我们展示了如何可以观察到理想的亚辐射和超辐射，我们提出了一个实验，利用亚辐射态的存在产生纠缠。我们探讨了实现最佳纠缠产生的条件，我们表明，它们是可用目前的实验技术。
2009-10-16 quant-ph
Deterministic preparation of entangled Dicke states
Institute for Quantum Science and Engineering, Texas A&M University（德州农工大学量子科学与工程研究所）；Department of Biological and Agricultural Engineering, Texas A&M University（德州农工大学生物与农业工程系）
本文提出一种失谐编程哈密顿量协议，可确定性制备任意指定自旋投影的Dicke态，该态可用于实现海森堡极限标度的量子传感。
2026-08-25 quant-ph
Functional Methods in the Generalized Dicke Model
Dicke模型描述了N个相同的二能级原子（量子比特）耦合到玻色子场的单模的系综。费米子Dicke模型应该通过将原子的赝自旋算符变换为费米子算符的线性组合来得到。在玻色场单模与储层之间引入不同的耦合常数，定义了广义费米子Dicke模型。在热力学极限下，费米子Dicke模型可以用泛函方法的路径积分方法进行分析。该体系在某一临界温度下，当存在冷凝物时，表现出从正常到超常的二级相变。我们评估了临界转变温度，并提出了集体玻色子激发的光谱。当耦合常数满足一定条件时，存在量子幻相临界行为。分析了两种特殊情况。首先，我们提出了集体玻色激发的频谱的情况下，使用的光波近似，恢复众所周知的结果。第二，只考虑虚拟进程的情况。在最后一种情况下，它是可能有一个超辐射相位时，只有虚拟过程中引入的相互作用哈密顿量。在临界耦合处也出现了量子相变，当临界耦合值较大时，系统进入Goldstone模式的超辐射相。
2007-06-12 quant-ph
Optimized parameter estimation in the presence of collective phase noise
我们研究了集体相位噪声影响下的相位和频率估计与不同的测量策略。首先，我们考虑标准的线性估计方案，并提出了一个实验上可实现的优化初始探测状态的集体旋转。我们确定不同的测量时间的最佳旋转角度。其次，我们表明，子散粒噪声的灵敏度-海森堡极限-可以达到集体相位噪声的存在下，通过使用差分干涉，其中一部分的系统是用来监测噪声。为此，不仅GHZ态，而且对称Dicke态也是合适的。我们研究了一般对称Dicke态在两个输入端的最佳分裂，并讨论了差分干涉术的可能实验实现。
2016-11-07 quant-ph
Molecular spectra in collective Dicke states
我们研究了一个描述$N$两能级系统（TLS）之间相互作用对抗退相干的竞争模型。我们应用它来分析染料分子在光学微腔，分子振动提供了一个本地源的退相干。最有趣的是当退相干强烈影响每个单独的TLS时的情况，例如通过加宽发射线以及振动卫星，然而由于TLS之间的相互作用，对于大的$N$，其影响被强烈抑制。在这种相互作用占主导地位的制度，我们发现独特的签名在发射光谱中，包括强大的$\mathcal{O}(\sqrt{N})$能级位移，以及$1/N$抑制的退相干宽度和振动的卫星。
2016-04-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Unraveling Dicke Superradiant Decay with Separable Coherent Spin States
本研究证明理想Dicke超辐射衰变可由可分离相干自旋态的正统计混合描述、无纠缠参与，并提出低纠缠的数值量子轨迹新方法，为用矩阵乘积态开展集体衰变的大规模模拟提供了新可能。
2025-09-01 quant-ph
Collective decay of interacting bosons
Max Planck Institute of Quantum Optics（马克斯·普朗克量子光学研究所）；ICFO—Institut de Ciències Fotòniques, The Barcelona Institute of Science and Technology（ICFO-光子科学研究所，巴塞罗那科学技术研究院）；Department of Mathematical Sciences, University of Copenhagen（哥本哈根大学数学科学系）；Department of Physics, University of Basel（巴塞尔大学物理系）；Google Quantum AI（谷歌量子人工智能）
研究相互作用玻色子模式在完全对称集体衰变下的辐射动力学，发现强相互作用下类似Dicke超辐射，弱相互作用下出现亚辐射交叉，并基于置换对称性提出解析和数值方法。
2026-06-04 quant-ph
Quantum Simulation of Collective Neutrino Oscillations using Dicke States
PRISMA Cluster of Excellence & Mainz Institute for Theoretical Physics, Johannes Gutenberg University（PRISMA卓越集群与美因茨理论物理研究所，约翰内斯·古腾堡大学）；Department of Physics, University of Toronto（多伦多大学物理系）；Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
本文提出基于Dicke态和su(2)旋量代数的高效量子算法，用于模拟中微子气体中不同中微子味态的纠缠现象，展示了其在经典和量子硬件上的优异性能。
2026-04-08 astro-ph.HE hep-ph quant-ph
Nonlinear Dynamics of a Dicke Model for V-Type Atoms
本文研究了开放自旋-1 V型三能级Dicke模型的非线性半经典动力学，采用动力系统方法揭示了周期振荡、双频振荡、多稳态及混沌等行为。
2025-03-12 cond-mat.quant-gas nlin.CD physics.optics
Preparing Dicke states in a spin ensemble using phase estimation
我们提出了一个Dicke态制备方案，它使用全局控制的$N$自旋量子比特：我们的计划是基于标准的相位估计算法，估计的特征值的幺正算子。该方案通过使用$\ceil*{\log_2 N} + 1$辅助量子比特测量经由$ZZ$相互作用将自旋集体耦合到辅助量子比特来非确定性地准备迪克状态。如果系综中的自旋用于磁传感，则这种Dicke态的制备可能是有用的：我们讨论了使用位于金刚石氮空位（NV）中心的电子自旋系综耦合到单个超导通量量子位的可能实现。我们还分析了噪声的影响和我们的计划的局限性。
2021-09-10 quant-ph
Dicke simulators with emergent collective quantum computational abilities
使用的方法从自旋玻璃的启发，我们表明，多模无序Dicke模型是等效的量子Hopfield网络。我们提出变分基态的系统在零温度下，我们推测是准确的热力学极限。这些基态包含了无序量子比特-光子耦合的信息。这些结果导致了两个有趣的物理含义。首先，一旦量子比特-光子耦合可以被设计出来，就应该有可能建立可扩展的模式存储系统，其动力学由量子定律控制。其次，我们认为，这样的迪克量子模拟器可能会被用来作为一个解决方案的“硬”组合优化问题的一个例子。
2015-01-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Non-Markovian super-superradiance in a linear chain of up to 100 qubits
我们研究了耦合到一维波导的100个量子比特的线性链中的集体激发自发发射的非马尔可夫增强效应。我们发现，对于临界分离的量子比特，系统表现出超超辐射（SSR）行为导致集体衰变强于通常的迪克超辐射。在这里，时间延迟的相干量子反馈效应是在通常的迪克超辐射效应之上发挥作用的。我们发现SSR的衰减率随着量子比特数$N$的增加而线性缩放，使得$Γ_{\rm SSR} \sim 2.277 N γ_0$，其中$γ_0$是一维波导的单发射器衰减率，而不是Dicke超辐射的$Γ_{\rm Dicke}\sim N γ_0$。SSR的衰减速率可以通过量子比特的间隔距离来调节，因此可以应用于量子技术。
2020-01-14 quant-ph
Entropy Decay Estimates For Collective Noise Models
量子信息科学的挑战之一是控制具有大量量子比特的开放量子系统。多体系统的一个重要方面是集体现象的出现。一种集体噪声模型是电磁环境中的开放原子系统。这个模型由Dicke在50年代提出。本文研究了Dicke模型和其他相关的集体噪声模型中的熵衰减。具体来说，我们开发了一个通用的框架来估计这些集体噪声模型的谱隙和修改后的对数Sobolev常数。此外，我们还研究了一般Dicke模型为了具有唯一的平衡态而必须满足的混合条件。表示论与熵估计的结合可以为研究更一般的集体噪声模型提供指导。
2023-02-16 hep-th math-ph math.MP
Scaling theory of decoherence in Dicke superradiance
TU Darmstadt（达姆施塔特工业大学）；Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡大学）；Max Planck Institute for the Science of Light（马克斯·普朗克光科学研究所）；CNRS and Université de Strasbourg（法国国家科学研究中心与斯特拉斯堡大学）
该研究针对Dicke超辐射建立含局域退相与自发发射的标度理论，揭示三种标度区域及对应连续相变，阐明局域退相干会抑制大N下的$N^2$标度。
2026-07-31 cond-mat.stat-mech physics.optics quant-ph
Dissipative Dicke model with non-linear atom-photon interaction
本文研究了最近在原子量子气体实验中实现的广义Dicke模型，它描述了N个二能级原子与单腔模的集体相互作用。该模型考虑了腔场的耗散，并包含了传统Dicke模型中不存在的非线性原子-光子耦合。通过考虑有限原子数N和所有的量子效应，我们扩展了以前半经典模型的理论研究。我们的结果表明，随着N的增加，量子期望值和半经典模型之间有很好的一致性，但也显示了相应的量子态的非线性原子-光子耦合的变化的奇异行为。
2013-05-01 quant-ph
Dicke superradiance as nondestructive probe for the state of atoms in optical lattices
我们提出了一个利用Dicke超辐射探测光晶格中超冷原子的方案。探测光子被晶格原子系综集体吸收，产生迪克态。晶格动力学（例如，隧穿）影响迪克态的相干特性，从而改变超辐射发射特性-这反过来又提供了对晶格（动力学）的洞察。比较玻色-哈伯德和费米-哈伯德模型，我们发现类似的超辐射在强相互作用的莫特绝缘体制度，但在弱相互作用（超流体或金属）相的关键区别。此外，我们研究的可能性，以检测是否量子相变之间的两个制度可以被认为是绝热或量子淬火。
2016-06-30 quant-ph
Dicke time crystals in driven-dissipative quantum many-body systems
迪克模型--量子光学中超辐射的一个典型例子--描述了一个原子系综，这些原子集体耦合到一个漏腔模式。由于这些相互作用的合作性质，系统的动力学被单个平均场集体自旋的行为所捕获。在这种平均场极限下，最近的研究表明，光子损失和光-物质耦合的周期性驱动之间的相互作用可以导致集体自旋的时间结晶行为。在这项工作中，我们调查是否这样的迪克时间晶体是稳定的扰动，明确打破了传统的迪克模型的平均场可解性。特别是，我们考虑了原子之间的短程相互作用，这打破了集体耦合，导致复杂的多体动力学。在这种情况下，周期性驱动，耗散和相互作用之间的相互作用产生了丰富的动态响应，包括长寿命和亚稳态的迪克时间晶体，其中损失可以冷却来自周期性驱动的能量的连续泵送产生的多体加热。具体来说，当额外的短程相互作用是铁磁的，我们观察到的时间结晶行为在非微扰值的耦合强度，这表明可能存在稳定的动力学秩序的驱动耗散量子多体系统。这些发现说明了量子光学平台中具有多体特征的新型动力学响应的丰富本质。
2019-04-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spin-Squeezing-Enhanced Charging for Quantum Dicke Batteries
Fujian Key Laboratory of Quantum Information and Quantum Optics, Fuzhou University（福建量子信息与量子光学重点实验室，福州大学）；Department of Physics, Fuzhou University（福州大学物理系）；School of Physics and Electronic Engineering, Hubei University of Arts and Science（湖北文理学院物理与电子工程学院）；Quantum Information Physics Theory Research Team, Center for Quantum Computing, RIKEN（理化学研究所量子计算中心量子信息物理理论研究组）
提出利用物质间相互作用作为协同资源，通过自旋压缩和宏观非线性扭矩增强Dicke量子电池的充电功率和容量，并在耗散环境下保持鲁棒性。
2026-07-01 quant-ph
Collective excitation and decay of waveguide-coupled atoms: from timed Dicke states to inverted ensembles
本文利用光学纳米纤维倏逝场耦合多达千个原子，实现约80%原子激发的强反转，并用级联相互作用模型解释其向波导模的集体辐射衰减。
2022-04-08 physics.atom-ph quant-ph
Steady-state spin order and superradiance beyond the Dicke limit
Department of Physics, Columbia University（哥伦比亚大学物理系）
研究非相干驱动原子系综在超越Dicke极限下的稳态自旋序，发现环腔和波导系统均支持N^2标度的超辐射，但序呈现两种不同形式：环腔中自发破缺镜面对称性产生手性序，波导中手性序共存形成相分离稳态。
2026-06-18 quant-ph
Casimir Invariants for Systems Undergoing Collective Motion
迪克态是一组粒子的状态，由于几个原因，这些粒子一直处于积极的研究之中。一个原因是这些态的衰变率可能与一组独立演化的粒子有很大的不同。另一个原因是这些状态中的特定类别相对于一组误差是无消相干或无噪声的。这些无噪声状态或更一般地子系统可以避免量子信息处理设备中的某些类型的错误。在这里，我们提供了一种方法来计算系统的粒子进行集体运动的不变量。这些不变量可用于确定一类Dicke态的可交换可观量的完整集合，以及识别无消相干/无噪声子系统的可能逻辑运算。我们的方法是相当普遍的，并提供了组成粒子有两个以上的内部状态的情况下的结果。
2010-01-20 quant-ph
Entanglement in the Dicke model
我们展示了如何离子阱，配置为外部和内部的量子态的相干操纵，可以用来模拟集体角动量模型称为迪克模型的不可逆动力学。在两个离子的特殊情况下，我们表明，纠缠创建的相干驱动的线性驱动的稳态。对于多于两个离子的情形，我们通过追踪所有其他离子，计算了Dicke模型稳态下两个离子之间的纠缠。在稳态的纠缠是一个最大的参数值大致对应于一个分支的一个固定点在相应的半经典动力学。我们推测这是一个一般机制的纠缠产生的驱动耗散量子系统。
2001-12-20 quant-ph
Quantum fluctuations and correlations in open quantum Dicke models
在基态相变附近，量子关联可以表现出非解析行为和临界标度。这种紧急集体效应的特征在广泛的均衡环境中得到了广泛的研究。然而，在非平衡条件下，如在开放量子多体系统中发现的，表征相变附近的量子关联是具有挑战性的。此外，局域和集体耗散过程对量子关联的影响还没有得到广泛的理解。然而，这对于在诸如传感和计量学的技术应用中利用量子效应是必不可少的。在这里，我们认为作为一个范例设置的超辐射相变的开放量子迪克模型和特征的量子和经典的关联在相图。我们开发了一种量子涨落的方法，它使我们能够表明，当地的耗散，这不能在常用的Holstein-Primakoff近似处理，而出乎意料地导致集体量子关联的增强，并出现了一个非平衡的超辐射阶段，其中玻色子和自旋自由度的迪克模型纠缠。
2021-10-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Superradiant to subradiant phase transition in the open system Dicke model: Dark state cascades
原子系综中的集体性会产生超辐射和亚辐射等效应。虽然超辐射已经被很好地研究并且可以在实验上获得，但亚辐射仍然难以捉摸，因为它很难在实验上和理论上进行跟踪。在这里，我们提出了一种新的类型的相变的共振驱动，开放的迪克模型，导致确定性产生的subradiant状态。在过渡时，系统从主要的超辐射状态切换到主要的次辐射状态。明确的实验签名的效果和纠缠特性进行了讨论。让系统弛豫到基态会产生级联的暗迪克态，暗态的数量达到1。此外，我们引入了一个集体的措施，可以量化的集体行为。
2017-07-12 quant-ph
Dynamical phase transition in generalized Dicke model with strongly interacting trapped Rydberg ions
University of Liège（列日大学）；Indian Institute of Science Education and Research, Pune（印度科学教育与研究学院浦那分校）；University of Nottingham（诺丁汉大学）
本研究以囚禁里德堡离子的广义Dicke模型为对象，分析其平均场相图与有限系统量子动力学，揭示里德堡离子相互作用对相图及动力学的显著影响，拓展了Dicke模型相关相的探索。
2026-08-07 quant-ph
Dynamics of the Dicke model close to the classical limit
我们研究了当系统接近经典自旋极限时，自旋长度增加的Dicke模型的动力学性质。首先，我们描述了出现的集体激发以上的基态，收敛到耦合自旋振荡器振荡发现在经典极限。相应的格林函数揭示了超辐射量子相变附近的量子动力学特征。其次，我们利用波函数的数值时间传播来识别量子时间演化中经典准周期轨道的特征。所得到的相空间图相比，经典的轨迹。我们完成我们的研究与个人的本征态接近的准周期轨道的分析。
2013-10-23 quant-ph
Entangled-State Cycles of Atomic Collective-Spin States
研究了在激光场和腔场驱动下$N$有效二能级原子集体自旋态的量子轨迹。我们发现，有趣的“纠缠态循环”出现概率时，两个原子水平之间的（拉曼）跃迁率设置为相等。对于奇（偶）$N$，存在$(N+1)/2$（$N/2$）个可能的循环。在每个循环期间，$N$ -量子比特状态随着每个腔光子发射而在状态$(|N/2,m>\pm |N/2,-m>)/\sqrt{2}$之间切换，其中$|N/2,m>$是旋转集体基中的迪克状态。区分特定周期的量子数$m$（$>0$）由光子计数记录确定，并且从一个轨迹到下一个轨迹随机变化。对于甚至$N$，在相同条件下也可以概率性地（但在稳态下）制备迪克态$|N/2,0>$，即，具有$N/2$激发的$N$ -量子比特态，这在多体纠缠的上下文中特别感兴趣。
2007-05-24 quant-ph
Phase Transitions in Open Dicke Model: a degenerate perturbation theory approach
本研究采用简并微扰论分析开放Dicke模型中退相位与衰变对超辐射相变的调控机制，明确临界自旋条件与稳态自旋分布标度，提出仅需一二阶矩的计算框架，为集体量子效应研究提供新方法。
2025-10-30 quant-ph
Comment on "High-Power Collective Charging of a Solid-State Quantum Battery"
本文评论指出，Dicke量子电池声称的√N充电功率增强实为经典腔场效应，并非量子纠缠优势，故“量子电池”术语在此语境下不恰当。
2024-10-23 quant-ph
Persistent subradiant correlations in a random driven Dicke model
Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）
研究随机驱动Dicke模型中亚辐射相关性的持久性及对共振频率波动的鲁棒性。
2025-07-25 quant-ph
Cooperative Effects in Thin Dielectric Layers: Long-Range Dicke Superradiance
本研究探讨薄介电层中量子发射器的集体效应，发现导波模式介导长程相互作用，实现跨越数波长的全向与定向超辐射，并支持均匀环境中无法实现的迪克超辐射，揭示了环境维度与集体量子动力学的独特关联。
2025-01-24 physics.atom-ph quant-ph
Lasing and counter-lasing phase transitions in a cavity QED system
我们研究了自发发射和非相干原子抽运对非平衡Dicke模型的非线性半经典动力学的影响-Dicke模型的推广，具有独立的耦合强度的同向和反向旋转的相互作用项。除了Dicke模型所熟知的普遍存在的超辐射行为之外，自发发射的加入与强反向旋转项的存在相结合，产生了被称为反向激光的类似激光的行为。这些状态在半经典模型中表现为稳定的周期轨道。我们进行了全面的动力学分析的出现在非平衡Dicke模型受到强腔耗散，使腔场可以消除产生一个有效的Lipkin-Meshkov-Glick（LMG）模型的反激光。如果同旋相互作用的耦合强度很小，则反激光相通过去激发态的Hopf分叉出现。我们发现，如果自发发射的速率很小，这可以导致复苏的超辐射脉冲。然而，如果同向旋转耦合较大，则反激光相必须通过稳态超辐射相出现。这样的转变是分别驱动超辐射和反激光的相干和非相干过程竞争的结果。我们观察到一个令人惊讶的复杂的过渡之间的两个，与形成一个混乱的吸引子在一个薄的过渡参数区域。
2022-01-30 nlin.CD physics.optics quant-ph
Dynamically generated darkness in the Dicke model
我们研究了一个受驱动的Dicke模型的动力学，其中集体自旋以恒定的速度绕着一个固定的轴旋转。的平均光子数和原子反转的时间演化计算，一方面，一个数值技术的量子动力学的一个小数目的两级原子，另一方面，时间相关的平均场论的限制，大量的原子。我们观察到减少的平均光子数相比，其平衡值。这种动态产生的黑暗在过渡到超辐射阶段的上方特别明显。我们将这种效应归因于在大系综的经典极限下运动的减慢，以及量子情形下动力学和几何相的相互作用。
2013-10-07 quant-ph
Super- and subradiant emission of two-level systems in the near-Dicke limit
本文分析了在Dicke极限附近全同二能级原子系统中超辐射态和次辐射态的稳定性，当原子之间的距离比共振光的波长更近时。系统的动力学研究使用重整化主方程，无论是多极和最小耦合相互作用计划。我们表明，这两种模型导致相同的结果，并在对比未重整化模型，预测的（共同对齐）偶极子的相对取向是不重要的迪克限制。我们的主方程是相关的偶极耦合的二能级原子的任何系统，并给出了紧密间隔的原子的偶极-偶极相互作用的强度上的界限。对小原子系统在Dicke极限附近的精确计算表明，强偶极-偶极相互作用产生的演化导致发射时间增加。然而，对于大量的原子在近迪克极限，它表明，随着原子数的增加，偶极-偶极相互作用对集体发射的影响减少。
2008-06-16 quant-ph
Two-atom Dicke model with atom-atom interaction
Rice University（莱斯大学）
本文构建双相互作用原子耦合单模腔的Dicke模型，研究原子-原子相互作用对超辐射临界性的影响，发现其可改变相变边界、抑制耦合阈值并调控普适类，还探讨了耗散下的相变与动力学。
2026-08-14 quant-ph
Quantum computation with two-level trapped cold ions beyond Lamb-Dicke limit
我们提出了一个简单的方案，实现量子逻辑门与一串两级捕获的冷离子以外的Lamb-Dicke限制。每个离子的两个内部状态被用作一个计算量子比特（CQ），并且离子的集体振动充当信息总线，即，总线量子位（BQ）。利用广义Jaynes-Cummings模型描述的激光-离子相互作用的量子动力学，我们证明了任意一个CQ和BQ之间的量子纠缠都可以通过施加经典激光束来相干操纵。因此，通用的量子门，即一个量子比特旋转和两个量子比特控制的门，可以被精确地实现。所需的实验参数的实施，包括Lamb-Dicke（LD）参数和所施加的激光脉冲的持续时间，推导。本方案既不需要激光-离子相互作用的LD近似，也不需要辅助原子能级。
2002-05-14 quant-ph
Dicke superposition probes for noise-resilient Heisenberg and super-Heisenberg Metrology
Kuvempu University（库文普大学）；Inspire Institute Inc.（Inspire研究所）；RV University（RV大学）；Bangalore University（班加罗尔大学）
本文研究了在噪声环境下使用迪克态超位置探针进行量子相位传感，探讨了一种在单体和双体相互作用哈密顿量下生成参数编码的迪克态超位置状态，展示了其在相位阻尼噪声下的增强鲁棒性及良好的计量性能。
2026-09-03 quant-ph
Boundary-induced Phases in the Dissipative Dicke Lattice Model
本文研究少量格点耗散Dicke晶格模型，发现开放边界条件诱导出破缺平移对称性的超辐射相，而无限系统无此现象，凸显边界效应对稳态相的关键影响。
2025-08-14 quant-ph
Initiation of Superradiance from Different Collective-Spin States
Texas A&M University（德克萨斯农工大学）
研究不同集体自旋态（如Dicke态和原子相干态）的超辐射动力学，利用平均场近似和Fokker-Planck方程预测脉冲轮廓，并分析强度关联函数。
2026-08-19 physics.optics quant-ph
