Tavis-Cummings model and collective multi-qubit entanglement in trapped ions
我们提出了一种方法来产生集体多量子比特纠缠通过全局寻址的离子链以下的Tavis-Cummings模型的指导方针，其中几个量子比特耦合到一个集体运动模式。我们表明，一个广泛的家庭的Dicke状态和辐照状态可以产生由单一的全球激光脉冲，unitarily或帮助适当的后选择技术。
2007-01-26 quant-ph
Strong coupling of two quantum emitters to a single light mode: the dissipative Tavis-Cummings ladder
提出了一个腔中两个量子发射体与单个共振光模强耦合的判据。该判据考虑了腔光子的逃逸和发射体的自发发射，并将其模型化为二能级系统。利用该判据，构造了耗散的Tavis-Cummings态梯，结果表明，相对于Jaynes-Cummings（单发射体）情形，多一个发射体的引入增加了观测到$n^{\text{th}}$阶Rabi分裂的有效参数区域.
2012-07-16 quant-ph
Explicit Form of Evolution Operator of Three Atoms Tavis-Cummings Model
本文给出了三原子Tavis-Cummings模型演化算符的显式形式，它是quant-ph/0403008文献的推广。
2004-04-28 math-ph math.MP quant-ph
Algebraic approach to the Tavis-Cummings model with three modes of oscillation
我们用四种不同的代数方法研究了具有三个振荡模的Tavis-Cummings模型：Bogoliubov变换，正规模算符，以及$SU(1,1)$和$SU(2)$群的倾斜变换.代数方法的基础上的Bogoliubov变换和正常模式运营商让我们获得的能量谱和本征函数的一个特定情况下的Tavis-Cummings模型，而倾斜变换，我们能够解决最一般的情况下，这个哈密顿量。最后，利用$SU(1,1)$和$SU(2)$群论计算了该问题的期望值.
2017-10-26 quant-ph
An algebraic approach to the Tavis-Cummings problem
基于多项式变形的su（2）代数，即su_n（2）代数，给出了Tavis-Cummings（TC）哈密顿量本征值问题的一种解析解的代数方法.在这种方法中，本征值问题是解决在一个特定的扰动理论，在这里发展到三阶。推广到N-原子的情况下的拉比频率和修饰状态也提供了。发现共振腔中N原子的自发发射显著增强是集体效应的结果。
2002-08-26 quant-ph
Observation of Photon Blockade in a Tavis-Cummings System
本文在包含超导腔与最多3个transmon量子比特的Tavis-Cummings系统中观察到了微波光子阻塞，并利用光子数分辨光谱学证实了极化激元形成及亚泊松光子统计。
2025-01-30 quant-ph
On the Dynamics of the Tavis-Cummings Model
本文的目的是从系统论的角度对Tavis-Cummings模型进行全面的研究。Tavis-Cummings模型的典型形式是由非相互作用的二能级系统（TLS）的系综组成，这些系统共同耦合到一个共同的谐振腔。提出了一个关联的量子线性无源系统，它的正则形式揭示了Tavis-Cummings模型的典型特征，包括$\sqrt{N}$标度、暗态、亮态、单激发超辐射态和次辐射态.该线性系统的无源性与Tavis-Cummings系统中的真空Rabi模分裂现象有关。在线性模型的基础上，给出了单光子驱动的Tavis-Cummings模型稳态输出态的解析形式。利用主方程研究了Tavis-Cummings模型在多激发情形下的激发特性。最后，根据线性时变系统的转移矩阵，提出了适用于多激励情况的Tavis-Cummings模型状态计算框架。
2022-05-09 cs.SY eess.SY quant-ph
Dissipative Two-Mode Tavis-Cummings Model with Time-Delayed Feedback Control
通过推广具有耗散通道和非相干泵浦的双模Tavis-Cummings模型，并在热力学极限下应用平均场近似，研究了双模激光系统的动力学行为.为此，我们分析计算多达四个可能的非平衡稳态（固定点），并确定相应的复杂的相图。各种可能的相位由固定点的实际数量和它们的稳定性来区分。此外，我们采用三个时间延迟金字塔反馈控制方案。取决于时间延迟和控制项的强度，这可以导致不稳定的固定点的稳定或导致宏观上占据的特定腔模式的选择。
2016-01-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Berry phase of the Tavis-Cummings model with three modes of oscillation
本文给出了一种求含时哈密顿量的Berry相位的一般方法，该哈密顿量具有由$SU(1,1)$和$SU(2)$群给出的线性结构.这种方法是基于相似变换的位移算子执行的每个组的生成元，让我们对角化这些哈密顿量。然后，我们引入了一种三线性形式的Tavis-Cummings模型来计算该模型的$SU(1,1)$和$SU(2)$ Berry相位。
2019-08-01 quant-ph
Parametrically Driven Superradiance of an Interacting Tavis-Cummings Model
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Laboratory of Quantum Information, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学量子信息实验室）；Anhui Province Key Laboratory of Quantum Network, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学安徽省量子网络重点实验室）；CAS Center For Excellence in Quantum Information and Quantum Physics, Hefei 230026, China（中国科学院量子信息与量子物理卓越创新中心）；Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学合肥国家实验室）；Anhui Center for Fundamental Sciences in Theoretical Physics, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学安徽理论物理基础科学中心）
本文研究含全对全量子比特相互作用的参数驱动耗散 Tavis-Cummings 模型，利用低能集体态有效模型揭示相互作用对压缩腔场超辐射转变及稳态相图的修正。
2026-09-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement dynamics for the double Tavis-Cummings model
建立了一个双Tavis-Cummings模型（DTCM），用于模拟真实量子信息处理中的纠缠动力学，其中两个纠缠原子对$AB$和$CD$以这样的方式分布，即原子$AC$嵌入一个腔$a$中，而原子$BD$位于另一个腔$b$中.研究了在不同初始态的腔场作用下，不同类型的原子初始共享纠缠的演化。将DTCM中的结果与双Jaynes-Cummings模型（DJCM）[J. Phys. B \textbf{40}，S45（2007）]中的结果进行了比较，并提出了一个相互作用强度理论来解释DTCM和DJCM中所谓的纠缠突然死亡的参数域.
2009-02-14 quant-ph
Tavis-Cummings models and their quasi-exactly solvable Schrödinger Hamiltonians
详细研究了量子光学中的Tavis-Cummings哈密顿量与一类准精确可解的薛定谔方程之间的关系。它们之间的联系是通过双汇流Heun方程建立的。我们发现，Tavis-Cummings哈密顿量的每个不变的$n$维子空间要么对应于具有一个已知解的$n$势，要么对应于具有$n$ -已知解的一个势.在这些薛定谔势中出现了夸克偶素和六次振子。
2020-05-20 math-ph math.MP quant-ph
Thermal entanglement and efficiency of the quantum Otto cycle for the su(1,1) Tavis-Cummings system
研究了SU（1，1）Tavis-Cummings系统的动态Stark位移对量子Otto循环的热纠缠和效率的影响.结果表明，随着动态斯塔克位移的增加，系统的热纠缠度增大。相反，奥托循环的效率随着动态斯塔克位移值的增加而降低。推导了效率系数的表达式。利用这些表达式，我们确定了量子奥托循环的最大效率从实验测量值的动态斯塔克位移
2011-03-04 quant-ph
Beyond the Tavis-Cummings model: revisiting cavity QED with atomic ensembles
用Tavis-Cummings模型描述了$N$二能级原子系综与单模电磁场的相互作用。在那里，集体增强的光-物质耦合强度由$g_N = \sqrt{N} \bar{g}_1$给出，其中$\bar{g}_1$是整体平均的单原子耦合强度。以前，这个模型已被用来描述和分析许多基于腔的实验。在这里，我们表明，这是唯一合理的，如果到非腔模式的有效散射率是可以忽略不计相比，腔的自由光谱范围。在实验参数方面，这要求系综的光学深度低，这是在几个最先进的实验中违反的条件。我们给出了Tavis-Cummings模型的有效性的定量条件，并推导出一个更一般的哈密顿描述，考虑到级联的光子与所有连续的原子的相互作用。我们表明，我们的模型的预测可以不同的定量，甚至定性与Tavis-Cummings模型。最后，我们提出的实验数据，从Tavis-Cummings模型的预测的偏差是显而易见的。我们的研究结果是相关的所有实验中，光学密集的合奏量子发射器耦合到一个光学谐振器。
2021-07-09 quant-ph
The influence of dipole-dipole interaction on entanglement in nondegenerate two-photon Tavis-Cummings model with atomic coherence
研究了无耗腔中具有非简并双光子跃迁的偶极耦合双原子与双模光场相互作用系统的纠缠。结果表明，纠缠依赖于原子的初始态.由于原子的相干性和偶极-偶极相互作用的原子纠缠显着增长的可能性的情况下，大的热光子的平均值。
2012-10-13 quant-ph
Collective Effects of Organic Molecules based on Holstein-Tavis-Cummings Model
基于Holstein-Tavis-Cummings模型研究了光腔中有机分子系综的集体效应。利用量子朗之万方法，通过消去振动运动的自由度，解析地得到了腔透射谱的表达式，分析了极化激元态的特性。作为一个应用，我们证明了低极化激元态频移对分子数的依赖关系可以用于超冷分子的探测。我们还数值分析了荧光光谱。不同数目分子的光谱轮廓的变化给出了分子构象改变的特征。
2021-05-18 quant-ph
Strong coupling optical spectra in dipole-dipole interacting optomechanical Tavis-Cummings models
从理论上研究了光机械Tavis-Cummings模型的发射光谱：两个偶极-偶极相互作用原子耦合到光机械腔（OMC）中。特别地，我们研究了偶极-偶极相互作用（DDI）对该混合系统在强原子-腔以及强光-机相互作用（以下称为强-强耦合）下发射的单光子光谱的影响。我们还表明，我们的分析是服从列入机械损失（弱机械阻尼限制下）和单光子损失通过自发发射从两个级别的发射器下的非本地Lindblad模型。
2016-05-26 quant-ph
Effects of Spin-Orbit Coupling on Jaynes-Cummings and Tavis-Cummings Models
我们考虑超冷原子在一个环形光学腔，支持一个单一的平面波模式。腔场与外部相干激光场一起驱动原子两个内部赝自旋态之间的双光子拉曼跃迁。这使得原子的赝自旋和外部质心运动之间产生了有效的耦合。对于腔中单个原子的情形，我们讨论了自旋-轨道耦合如何改变Jaynes-Cummings（JC）模型的静态和动态性质。在热力学极限下多原子情况下，我们证明了自旋-轨道耦合改变了Dicke超辐射相变边界，在某些区域非超辐射的正相可能成为重入相.
2016-11-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Optical nonreciprocal response and conversion in a Tavis-Cummings coupling optomechanical system
提出了一种在Tavis-Cummings耦合光机械系统中实现光学非互易响应和转换的方案，在该系统中，单个腔模与嵌入了二能级量子发射体系综的柔性膜的振动模相互作用.由于Tavis-Cummings相互作用的引入，我们发现机械模和光学模之间以及机械模和掺杂模之间的相位是相互关联的，并进一步给出了它们之间的解析关系。通过优化系统参数，特别是两个路径之间的相对相位，可以获得最佳的非互易响应。在频域下，基于输入-输出关系，解析地推导了系统的传输矩阵，研究了系统参数对量子输入信号非互易响应的影响。此外，与传统光机系统相比，Tavis-Cummings耦合光机系统在光模、机械模和掺杂模之间表现出了更丰富的非互易转换现象，为今后实现声子-光子转换器和光机械环行器提供了一种新的可行途径.
2020-06-19 quant-ph
Two Qubits Tavis-Cummings Model Beyond the Rotating Wave Approximation: Degenerate Regime
在理想简并态下，研究了两个量子比特与谐振子单模相互作用的动力学行为。精确的解析表达式得到的状态属性的兴趣，包括量子比特纠缠的某一类初始状态的振荡器和量子比特。定性的差异和相似之处的退化制度时，振荡器的量子力学和经典的处理量子比特的演化进行了讨论。
2011-05-31 quant-ph
A study of the quasi-probability distributions of the Tavis-Cummings model under different quantum channels
本文利用准概率分布和二阶相干函数研究了Tavis-Cummings模型在不同量子信道下的自旋与腔场动力学，揭示了噪声对光子数、自旋激发及腔辐射聚束特性的影响。
2023-06-20 quant-ph
Superradiance in dynamically modulated Tavis-Cumming model with spectral disorder
超辐射是来自共同耦合到相同光学模式的量子发射器的光子的增强发射。然而，量子发射器的共振频率的无序会干扰这种效应。本文研究了动态调制的Tavis-Cummings模型中超辐射与光谱无序的相互作用。通过数值模拟和分析计算，我们表明，有效的协同性的超辐射模式，它总是形成在大量的发射器，可以成倍地增强与量子控制协议调制的谐振频率的光学模式。我们的研究结果是相关的实验演示超辐射效应在固态量子光学系统，其中的光谱紊乱是一个重要的技术障碍，实现光子介导的发射极-发射极耦合。
2022-01-14 quant-ph
Measurement-induced chaos and quantum state discrimination in an iterated Tavis-Cummings scheme
提出了一种腔量子电动力学方案，用于实现能够放大非正交原子量子态之间差异的薛定谔显微镜。该方案涉及到一个完全相同的准备两个能级原子相互作用的Tavis-Cummings模型所描述的辐射场的单一模式成对的系综。通过重复测量腔场和每对原子中的一个原子，可以实现相关原子态的测量诱导非线性量子变换。这种非线性量子变换的复杂动力学性质，表现出测量诱导的混沌，允许近似正交化的原子状态的纯化后，经过几次迭代的协议，从而应用该计划的量子态歧视。
2017-02-15 quant-ph
The role of dephasing for dark state coupling in a molecular Tavis-Cummings model
本研究针对分子Tavis-Cummings模型中暗态难以被光学访问的问题，通过含纯退相位与光子衰减的Lindblad方程建模，发现退相位速率和粒子数对暗态布居有显著影响。
2023-04-19 physics.chem-ph quant-ph
Quality of Control in the Tavis-Cummings-Hubbard Model
本文以量子门、图上的量子行走和单重态的探测为例，对Tavis-Cummings-Hubbard（TCH）模型中光学腔系统的控制质量进行了评价。这种复杂系统的控制对于量子计算、机械运动的光学解释以及量子密码学都很重要，其中光子和电荷的单态起着至关重要的作用。研究发现，THC模型中控制质量下降的主要原因是原子谱线的有限宽度，而原子谱线的有限宽度本身又与时能测不准关系有关。本文评估了基于原子异步激发和自由粒子运动的光学解释的CSign型量子门的质量。
2021-03-06 quant-ph
Explicit Form of the Evolution Operator of Tavis-Cummings Model : Three and Four Atoms Cases
本文给出了三原子和四原子Tavis-Cummings模型演化算符的显式形式。这是量子光学或数学物理的重要进展。
2004-09-13 cond-mat.other math-ph math.MP
Analytic Approximation of the Tavis-Cummings Ground State via Projected States
我们证明了利用半经典投影态得到了Tavis-Cummings模型基态精确量子解的一个很好的近似。这种状态有一个分析形式的模型参数，并在相反的确切的量子态，它允许场和物质的可观测值，场和物质之间的纠缠熵，压缩参数，和人口概率分布的期望值的分析计算。除了经典的相变区域外，这个投影态和精确的量子基态之间的保真度非常接近于1。我们比较的解析结果与通过直接哈密顿对角化作为原子分离能和物质场耦合的函数得到的精确解。
2009-09-17 quant-ph
High Jaynes-Cummings pseudospins eigenstates in the homogeneous Tavis-Cummings model
我们发现，一组N个相同的量子比特耦合到一个单一的谐振腔可以分解成一组独立的子系统，这可以被认为是更高的赝自旋概括的Jaynes-Cummings模型。我们推导和分析的运动方程的解决方案，并展示不寻常的殴打行为导致的一种新形式的平方根n型非线性出现在一个pseudospin阶梯。此外，我们提出了一个相对的相移变换，它允许一个开关/启动多量子位状态在一个所需的赝自旋配置，并显示如何使用这种变换可以用来撤销自发的单量子位衰变。我们讨论了在N比特系统中旋转波近似的有效性的条件。
2013-01-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
The entanglement character between atoms in the non-degenerate two photons Tavis-Cummings model
利用纠缠度研究了非简并双光子Tavis-Cummings模型中原子间的纠缠特性，包括所谓的猝死效应。结果表明，所谓的突然死亡效应只发生在某种初始状态下。换句话说，这种现象对初始条件很敏感。我们可以预期，在每个突然死亡事件之后，原始纠缠的复活会以周期性的方式发生。零纠缠的时间间隔的长度不仅与初始态的纠缠度有关，而且与初始态有关。讨论了偶极-偶极相互作用和不同原子初态对原子间纠缠的影响。偶极-偶极相互作用的引入可以减弱猝死效应。
2007-03-08 quant-ph
Entanglement Sharing in the Two-Atom Tavis-Cummings Model
耦合到一个共同探针的相同系统的集合中的单个成员可以彼此纠缠，即使它们不直接相互作用。我们研究这种类型的多体纠缠是如何产生的背景下，由两个两能级原子共振耦合到一个单一的电磁场模式。动态演化的纠缠在不同的二分分区的系统中，量化的I-纠缠。我们还提出了一个概括的所谓的剩余纠缠，量化固有的三体相关性在我们的三方系统。这使我们能够完全描述纠缠共享的现象的情况下，两个原子的Tavis-Cummings模型，一个系统的理论和实验的兴趣。
2003-10-07 quant-ph
Entanglement in the adiabatic limit of a two-atom Tavis-Cummings model
本文研究了在频率啁啾存在下，原子连续通过高Q腔的绝热极限。尽管绝热近似可能会失败，但我们能够证明，对于适当的斯塔克脉冲选择，情况并非如此。相反，建立了与共振极限的联系，在那里证明了纠缠的强大创造。最近的发展，在高Q腔的制造允许的最大纠缠态的结晶度高达97%。
2008-09-23 quant-ph
Engineering near-unitary one-axis twisting evolution via a driven Tavis-Cummings model
Wenzhou University（温州大学）；Zhejiang University（浙江大学）
本文通过驱动的Tavis-Cummings模型实现近单位元一轴扭曲演化，克服了传统方法中光-原子纠缠导致的单位性破坏问题，并在不同驱动条件下提升了OAT演化精度与抗退相干能力。
2026-03-12 quant-ph
Landau-Zener extension of the Tavis-Cummings model: structure of the solution
我们探讨了最近发现的驱动Tavis-Cummings模型（DTCM）的解决方案。它描述了任意数量的两能级系统与玻色子模式的相互作用，玻色子模式具有线性随时间变化的频率。我们推导出紧凑和易于处理的表达式的转移概率的著名的特殊功能。在新的形式中，我们的公式适合于快速数值计算和解析近似。作为应用，我们得到了精确解的半经典极限，并将其与先前的近似进行了比较。我们还揭示了DTCM和$q$ -变形二项统计量之间的联系。
2017-06-07 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Quantum metric and metrology with parametrically-driven Tavis-Cummings models
本研究针对参数驱动的Tavis-Cummings模型，解析求解本征态并数值模拟临界行为，用量子度量表征超辐射相变临界特性，提出基于该临界行为的量子计量方案以提升测量精度。
2023-12-13 quant-ph
Coherent Perfect Absorption in Tavis-Cummings Models
从理论上研究了两个激光场在与两个二能级量子发射体（自然原子、人造原子、量子点、量子比特等）耦合的单模双向光腔中发生相干完全吸收的条件。除了通过腔介导场间接耦合外，在我们的Tavis-Cummings模型中，两个量子发射体（QE）可以通过偶极-偶极相互作用（DDI）直接相互作用。在平均场近似和低激发假设下，我们着重研究了退相干机制（量子阱的自发发射和腔壁光子泄漏）存在时DDI对CPA存在的影响.我们还提出了一个缀饰态分析的问题，讨论相关的物理允许的极化激元态跃迁的Jaynes-Tavis-Cummings阶梯。作为一个关键的结果，我们发现，在强耦合制度的腔量子电动力学，强DDI和发射极腔失谐可以共同作用，以实现CPA在两个激光频率可调谐的原子间的分离，这是不可能实现与一个单一的QE在失谐的存在。我们的CPA结果可能适用于构建量子存储器，这是长距离量子网络的重要组成部分。
2021-08-12 quant-ph
Non-equilibrium dynamics of the Tavis-Cummings model
在量子多体理论中，复杂动力学起源的一般微观原理是未知的。相反，在经典力学中，非线性动力学理论提供了一个详细的框架来区分近可积系统和混沌系统。在这里，我们建议描述的Tavis-Cummings模型的非平衡动力学的基础经典的哈密顿系统，可以使用经典运动理论的强大工具进行分析。我们发现，在经典相空间中的散射可以驱动量子模型接近热平衡。有趣的是，这种情况发生在完全量子状态下，其中物理可观测量不显示任何动态混沌行为。
2013-07-04 cond-mat.other math-ph math.MP
Experimentally Accessible Quantum Phase Transition in a non-Hermitian Tavis-Cummings Model Engineered with Two Drive Fields
我们研究了实验参数可达的非厄米Tavis-Cummings（TC）模型中的量子相变（QPT），该模型由两个驱动场分别作用于二能级系综和腔中.当两个驱动场满足给定的参数匹配条件时，耦合腔-TLS系综系统可以用旋转坐标系下的有效标准TC哈密顿量来描述。在这种理想的厄米特情况下，工程TC模型可以表现出超辐射QPT与自旋守恒在实验上可达到的临界耦合强度，但QPT，然而，被破坏的退相干。我们发现，在这种非厄米的情况下，QPT可以通过在腔中引入增益来平衡TLS系综的损失来恢复。此外，自旋守恒定律被发现违反由于系统的退相干。我们的研究提供了一个实验上可实现的方法来实现QPT在非埃尔米特TC模型。
2020-09-13 quant-ph
Exciton-polarons in two-dimensional semiconductors and the Tavis-Cummings model
二维电子或空穴系统的基元光激发被认为是激子-费米-极化子。然而，激子和电子的束缚态（称为trion）与激子-极化子之间的联系一直是争论的主题。在这里，我们使用一个类比的量子光学的Tavis-Cummings模型，以表明激子极化子可以被理解为一个混合准粒子-一个相干叠加的裸激子在未扰动的费米海和一个明亮的集体激发的许多trions。这个类比在一定程度上是有效的，因为Chevy Anglands提供了激子的动力学屏蔽的良好描述，并且提供了费米能量比trion结合能小得多。我们期望我们的结果带来新的见解，可以帮助解释二维半导体的吸收和发射光谱之间的显着差异。
2020-06-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Approaching the double-Heisenberg scaling sensitivity in the Tavis-Cummings model
本文证明Tavis-Cummings模型借助相干平均机制可在平均光子数和原子数上同时实现双重海森堡标度灵敏度，并通过量子压缩在实验上实现，为腔QED和超导电路提供计量应用。
2025-02-08 quant-ph
Quantum metrology enhanced by the $XY$ spin interaction in a generalized Tavis-Cummings model
提出含 $XY$ 自旋相互作用的广义 Tavis-Cummings 模型，建立 QFI 与自旋涨落的关系，证明自旋各向异性可实现弱磁场估计的 Heisenberg 标度并揭示标度转变。
2024-04-09 quant-ph
Pure and Mixed State Entanglement Dynamics in Tavis-Cummings Model with Squeezed Coherent Thermal States
Indian Institute of Technology Madras（印度马德拉斯理工学院）
研究在Tavis-Cummings模型中，通过纯态和混合态的纠缠动力学比较，探讨压缩相干热态对纠缠行为的影响。
2026-01-01 quant-ph
Entangling operations in nonlinear two-atom Tavis-Cummings models
对于具有非线性强度依赖相互作用的广义两原子Tavis-Cummings模型，我们导出了用物质Bell态和光场相干态表示的含时态矢量的解析近似解.利用这个解，我们得到了原子的并发度和纯度的简单表达式，以研究在特定的相互作用时间系统中的纠缠。我们展示了如何通过测量场来实现纠缠原子操作。我们说明如何这些操作可以导致一个完整的贝尔测量。此外，当考虑场的两个正交态作为第三量子比特的能级时，可以实现能够生成真实的三方纠缠态（诸如Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）态和W态）的酉三量子比特门。作为通用模型的一个例子，我们提出了一个离子阱设置采用量子化模式的质心运动，而不是光子场，显示现实的纠缠操作的实施，从内在的非线性物质场相互作用确实是可能的。
2021-12-01 quant-ph
Some remarks on 'superradiant' phase transitions in light-matter systems
在本文中，我们分析的相变，出现在一组量子光学模型，迪克，Tavis-Cummings，量子拉比，最后的Jaynes-Cummings模型的性质。随着光-物质耦合进入深强耦合区，基态从真空态转变为具有原子和光子激发的超辐射态。指出这四个跃迁都是平均场型的，量子涨落可以忽略，因此这些涨落不能对相应的真空不稳定性负责。在这方面，这些不是量子相变。在Tavis-Cummings和Jaynes-Cummings模型的情况下，这些模型的连续对称性意味着量子涨落不仅可以忽略，而且严格为零。然而，所有的模型都具有非解析的基态在协议的连续量子相变。因此，这种跃迁是否应该被称为量子是一个品味问题。此外，我们还考虑了光子损失时跃迁的变化。对于Dicke和Rabi模型，这些非平衡稳态仍然是临界的，而开放的Tavis-Cummings和Jaynes-Cummings模型的临界性完全丧失，即在现实环境中，人们不能期望最后两个模型具有真正的临界行为。
2017-03-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Symplectic split-operator method for the time-dependent unitary Tavis-Cummings model
Akhiezer Institute for Theoretical Physics, NSC KIPT（阿基谢尔理论物理研究所，NSC KIPT）；Advanced Photonic and Electronic Sciences Division, U.S. Army DEVCOM Army Research Laboratory（先进光子与电子科学分部，美国陆军DEVCOM陆军研究实验室）；Department of Physics, University of Massachusetts at Boston（马萨诸塞大学波士顿分校物理系）；Education and Research Institute “School of Physics and Technology”, Karazin Kharkiv National University（克拉辛哈尔科夫国立大学“物理与技术学院”教育与研究所）；Department of Physics and Engineering Physics, Tulane University（杜兰大学物理与工程物理系）
本文提出一种超越旋波近似的辛分裂算子方法，可高效模拟含时酉Tavis-Cummings模型，计算复杂度与系统总维数呈线性关系，适用于哈密顿项可转化为三对角形式的闭合量子系统模拟。
2026-05-04 quant-ph
Tavis-Cummings model beyond the rotating wave approximation: Quasi-degenerate qubits
将多个量子比特与共振子模相互作用的Tavis-Cummings模型推广到旋转波近似（RWA）之外。我们探索的参数制度中的量子比特的频率远小于振荡器的频率和耦合强度被允许是超强的。由Irish等人（Phys. Rev. B \textbf{72}，195410（2005））引入的绝热近似对于单量子比特系统的应用被扩展到多量子比特的情况。对于一个两量子比特系统，我们确定了三态流形的密切说谎的穿着能级，并获得结果的动力学流形内的过渡是不兼容的结果从熟悉的制度的RWA。我们展示了不同于单量子比特情况的双量子比特动力学的特征，包括量子比特-量子比特纠缠的计算。数态和相干态的准备被认为是，我们推导出的解析公式，简化了数值计算的解释。导出了粒子数和纠缠态的个体崩溃和复苏信号的表达式。
2012-03-09 quant-ph
Exploring the quantum critical behaviour in a driven Tavis-Cummings circuit
量子相变在多体系统中起着重要的作用，是传统凝聚态物理的研究热点。人造原子，如超导量子比特，可以单独操纵，提供了一个新的范例，实现和探索量子相变的工程芯片上的量子模拟器。在这里，我们证明了实验中的量子临界行为在一个高度可控的超导电路，由四个量子位耦合到一个共同的谐振器模式。通过非共振驱动系统使临界自旋场耦合强度重整化，我们观察到了四量子比特非平衡量子相变的动力学方式，即，我们扫描临界耦合强度随时间的变化，并监测四量子比特比例的时刻，以获得系统本征态的结构变化的特征。我们对非平衡态量子相变的观测与退相干下的Tavis-Cummings理论一致，为探索量子相变的标度行为、宇称破缺和长程量子关联等相关科学提供了新的实验途径.
2015-05-25 quant-ph
A Couped-Qubit Tavis Cummings Scheme for Prolonging Quantum Coherence
量子比特间的相互作用可以显著提高贝尔态的量子相干性。然而，相干时间增强不是单调的，并且存在进一步增加相互作用是没有帮助的阶段。谐振器中的建议电路QED型实现的Tavis-Cummings（迪克）模型，示出了转移这个转变点取决于加载的光子的数量。这允许谐振器在某些机制中放大相干增强。这种相互作用也会引起纠缠动力学的不寻常的崩溃和复苏类型的行为。一种新的精确的开放量子系统形式--Dicke模型的准哈密顿量揭示了如何保护共振腔中的Bell态不受随机涨落二能级系统的$1/f$噪声的影响。简单的电路级的细节给出通量量子位。
2014-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.atm-clus
Coherent State Description of the Ground State in the Tavis-Cummings Model and its Quantum Phase Transitions
利用相干态的张量积方法，对任意数目原子的Tavis-Cummings模型中的基态的量子相变和感兴趣的观测量进行了分析。它被发现，这种“审判”状态构成了一个非常好的近似的精确量子解，因为它在全球范围内再现的物质和领域的可观测值的期望值。这些参数包括二能级原子的布居数和偶极矩以及压缩参数。在量子信息理论中，场-物质纠缠和保真度测度的一致性也被发现。分析在引起量子相变的分界线所定义的所有三个区域中进行。有人认为，这种协议是由于高斯结构的概率分布的运动常数和光子数。以解析形式给出了系统的基态可观量的期望值，并研究了系统的基态结构在穿过分界线时的变化。
2009-09-02 quant-ph
What can we learn from the dynamics of entanglement and quantum discord in the Tavis-Cummings model?
我们重新讨论了精确Tavis-Cummings模型中量子关联的动力学问题。我们表明，许多动力学特征的量子不和谐归因于耗散已经存在于确切的框架，是由于众所周知的非线性模型和初始条件的选择。通过一个全面的分析，明确的分析计算的支持下，我们发现，纠缠和量子不和谐的动力学是远远不是微不足道的或直观的。在这种情况下，我们发现从纠缠的角度来看是不可区分的状态，从量子不和谐的角度来看是可区分的，两个量词给出相反信息的状态，以及它们在某个时间给出大致相同的相关信息的状态。根据初始条件的不同，这个模型表现出一系列迷人的现象，可以用于实验目的，如：鲁棒状态对流形或耗散的变化，可调纠缠态和状态与一个违反直觉的突然出生的光子数量的增加。此外，我们提出了一个实验称为量子不和谐门，不和谐是零或非零取决于光子的数量。
2015-10-20 quant-ph
Exact Results for the Tavis-Cummings and H$\boldsymbol{\ddot{u}}$ckel Hamiltonians with Diagonal Disorder
本文提出了一种计算对角无序单电子哈密顿量电子态的精确方法。我们表明，无序平均的单粒子格林函数可以直接计算，使用确定性复杂（非厄米）的哈密顿量。为此，我们假设分子态具有柯西（洛伦兹）分布，并使用已经用于固体物理问题的超对称方法。使用该方法，我们找到精确的解决方案，$N$分子的状态，局限于一个微腔，对于任何值的$N$。我们的分析表明，极化激元态的宽度作为$N$的函数依赖于无序的性质，因此可以用来探测分子能级的分布方式。我们还展示了如何可以找到确切的结果H $\ddot{u}$ ckel型哈密顿与现场，柯西无序，并展示其使用。
2022-03-27 quant-ph
Probing the Tavis-Cummings level splitting with intermediate-scale superconducting circuits
我们展示了多达八个两能级系统的局部控制与微波腔强烈相互作用。在校准之后，每个单独的两级系统（量子位）的频率是可调谐的，而不会影响其他系统。使量子比特一个接一个地与腔共振，我们观察到量子比特系综的集体耦合强度。分裂的尺度与量子位数的平方根成正比，这是Tavis-Cummings模型的标志。本地控制电路导致旁路分流谐振器，以及微波读出中的Fano干涉，其贡献可以被校准以恢复纯腔光谱。模拟器可达到的最多5个量子位的修饰态大小受到信号可见性降低的限制，并且-如果未校准-受到子组件的非共振移位的限制。我们的工作演示了在噪声条件下对中等尺度的量子相干介观多量子比特系统的控制和读出。
2020-06-07 cond-mat.supr-con quant-ph
Dynamic correlation funtions of the generalized Tavis-Cummings model
本文研究了在克尔非线性介质包围的光学腔中，二能级原子与单模光场相互作用的模型。我们研究模型的框架内的量子逆方法（QIM）的应用程序获得的解析解。计算了动态关联函数，并将光子的过渡元素表示为行列式形式。所得到的结果依赖于Bethe方程的解。我们提供了这些方程的数值解的不同参数的模型和研究某些动态关联函数的行为。
2017-07-03 math-ph math.MP physics.optics
Extending the Tavis-Cummings model for molecular ensembles -- Exploring the effects of dipole self energies and static dipole moments
本文扩展了分子系综的 Tavis-Cummings 模型，证明静态偶极矩和偶极自能对极化子化学中光-物质相互作用的准确描述至关重要，并构建了可模拟更大分子系综的高效两能级系统方法。
2024-07-16 physics.chem-ph quant-ph
Quantum phase transition and excitations of the Tavis-Cummings lattice model
在控制量子光学和原子系统方面的巨大进步促使人们提出了新的想法，即在实验上实现与光一起工作的强关联多体系统。这些系统由限制在光学腔中的光子组成，这些光子与原子或类原子结构强烈相互作用。由于两种粒子之间的相互作用，光学非线性出现，导致从Mott到超流相的量子相变。在这里，我们解决了Tavis-Cummings晶格模型，它描述了在每个腔中包含多个类原子结构的轻物质系统。特别是，我们调查的相边界划定莫特从超流相和二维Tavis-Cummings晶格模型中的原子结构的数量依赖于每个腔的基本激发。为了得到的结果，我们采用变分聚类方法。我们评估两种粒子的谱函数和态密度，这使我们能够表征光物质系统的基本激发。这些激发被称为极化激元，是光子和原子激发的叠加。我们引入极化激元准粒子作为适当的两种粒子的线性组合，并分析其成分的权重。我们的结果表明，依赖于量子相变和每个腔的原子结构的数量的基本激发，从而提供了宝贵的洞察光物质系统的物理。
2010-08-16 cond-mat.other quant-ph
