On the electron-polaron--electron-polaron scattering and Landau levels in pristine graphene-like quantum electrodynamics
提出了一种保持宇称的$U(1)\times U(1)$无质量QED $_3$，作为一个原始的类石墨烯平面量子电动力学模型.讨论了该模型中出现的准粒子（电子-极化子、空穴-极化子、光子和Néel准粒子）的光谱内容、自由度、自旋、质量和电荷。得到了朗道能级的四重破缺简并，类似于在高外加磁场下的原始石墨烯中实验观察到的简并。此外，该模型还表现出零能朗道能级，表明存在一种反常的量子霍尔效应。计算和分析了光子和Néel准粒子介导的$s$ -和$p$ -波态的电子-极化子-电子-极化子散射势.最后，该模型预测了布里渊区中两个分别位于不同的$\mathbf{K}$和$\mathbf{K^\prime}$点的电子-极化子（$s$波态）可能发生吸引相互作用，而两个分别位于$\mathbf{K}$和$\mathbf{K^\prime}$点的电子-极化子（$p$波态）可能发生排斥相互作用.
2020-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Condensed Matter Systems in Cavity Quantum Electrodynamics
凝聚态物理和量子电动力学（QED）一直被认为是不同的学科。随着腔QED材料的发展，这种情况正在发生变化。在这些进步的推动下，我们的目标是通过合并来自双方的基本概念来弥合这些领域。在论文的第一部分，我们介绍了如何构建非相对论QED，我们讨论了不同规范下的光-物质相互作用，忽略特定的二次项会导致不稳定性。在第二部分中，我们重新讨论了腔QED中自由电子气体的Sommerfeld模型，并给出了这个耦合到腔的典型系统的解析解。我们表明，腔场修改的电子气的光学电导率和抑制其德鲁德峰。此外，通过构建一个有效场论在连续的光子模式，我们展示了光子场如何导致多体重整化的电子质量，修改费米液体的费米准粒子激发。在最后一部分中，我们证明了在均匀磁场中的周期性材料的平移对称性可以通过把这个问题嵌入到QED中来恢复。这导致了一个推广的Bloch理论的电子-光子系统，我们命名为QED-Bloch理论，它可以应用于描述周期性材料在均匀磁场和强耦合的量子化腔场。作为第一个应用程序，我们认为朗道水平耦合到一个腔，我们表明，朗道水平和光子之间的准粒子激发出现，称为朗道极化激元。此外，对于这种结构的周期性材料，QED-Bloch理论预测了新的分形极化激元能谱的出现，我们称之为分形极化激元。分形极化激元是Hofstadter蝴蝶的极化激元，QED模拟。
2022-01-04 quant-ph
Quantum Electrodynamics at Large Distances III: Verification of Pole Factorization and the Correspondence Principle
在两个配套文件，它表明了如何分离出散射函数在量子电动力学的一个杰出的一部分，满足对应原则和极点分解的要求。定义余项的积分在这里被证明在相关的朗道奇点表面上具有奇点，这些奇点比那些区分部分的奇点弱。因此，在适当的宏观极限内，这些余项相对于区别项是消失的。这表明，在微扰展开的每一阶中，量子电动力学确实满足这里处理的情况下的极点分解和对应原理要求。它也证明了这里开发的计算技术的有效性，以计算量子电动力学的原理在宏观和介观制度的后果。
1995-02-07 quant-ph
Dots and Boxes Algorithm for Peierls Substitution: Application to Multidomain Topological Insulators
本文提出一种基于规范不变磁通量和图形算法的 Peierls 相位计算方法，应用于多域拓扑绝缘体，有效模拟了非均匀磁场下的量子化电阻现象。
2024-08-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Topological quantum electrodynamics in synthetic non-Abelian gauge fields
The University of Hong Kong（香港大学）
本文提出了一种在非阿贝尔规范场中实现拓扑量子光学态合成的方法，通过量子发射体与自旋-动量锁定带的耦合，实现了角动量转移和光子相关性的控制。
2025-08-11 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Landau-Stark states and cyclotron-Bloch oscillations of a quantum particle
近年来，在二维晶格中作用于冷原子的合成电场和磁场的实验研究取得了进展，这引起了人们对霍尔组态量子粒子问题的新兴趣。目前的工作包含一个详细的分析，这个系统的本征态，称为朗道-斯塔克态，和相关的动力学现象的回旋布洛赫振荡。结果表明，朗道-斯塔克态和回旋-布洛赫振荡主要取决于两个因素。第一个是电场相对于晶格主轴的取向。第二个是布洛赫振荡和回旋振荡的频率之间的比率，也就是电场和磁场的幅度之间的比率。分析首先进行紧束缚近似，其中的磁场的特点是由Peierls相位进入跳跃矩阵元素。这种分析与全量子理论的协议也进行了研究。
2014-06-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Phase sensitive Landau-Zener-Stückelberg interference in superconducting quantum circuit
由超导量子比特和谐振器组成的超导电路量子电动力学（QED）体系结构是探索量子物理和量子信息处理的有力平台。利用超导量子计算技术，我们实验研究了电路QED中的相敏Landau-Zener-Stückelberg（LZS）干涉现象。我们的实验涵盖了大范围的LZS跃迁参数，并证明了LZS诱导的类拉比振荡以及相位相关的稳态布居。
2021-01-28 cond-mat.supr-con quant-ph
Dissipative entanglement generation between two driven qubits in circuit quantum electrodynamics
介绍了一种利用交流信号驱动并通过谐振器耦合的双量子比特系统的纠缠态产生方案。我们解释的纠缠产生的机制在酉朗道-齐纳-施托克伯格（LZS）过渡诱导适当的振幅和频率的应用交流信号和耗散过程的光子损失为主的相互作用。通过这种方式，我们发现系统的稳态可以被调节到任意接近贝尔态，这是独立的初始状态。有效的两个量子比特的哈密顿量，再现与LZS过渡的共振模式。
2021-11-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cavity quantum electrodynamics with dressed states of a superconducting artificial atom
实验研究了人工原子与两个近距离共振模耦合的微波响应。当原子受到其中一种模式的欠驱动时，原子态和模式光子叠加，形成缀饰态。从腔量子电动力学的角度出发，通过与另一个共振模的强耦合，制备了原子的第一、第二和第三激发态的缀饰态，并对其进行了探测。探测音的传输受驱动微波振幅的调制，显示了与原子间能级跃迁相关的多光子过程。我们的系统提供了一个简单的方法来研究的修饰状态，通过驱动一个模式和探测的Landau-Zener转变的其他。
2019-06-16 physics.optics quant-ph
Theory of integer quantum Hall polaritons in graphene
我们提出了一个理论的腔量子电动力学的石墨烯回旋共振。通过正则变换，我们推导出了由两个相邻的朗道能级组成的系统的有效哈密顿量由腔电磁场（整数量子霍尔极化激元）。这个广义的Dicke哈密顿量，其中包含的条款是二次的电磁场和尊重规范不变性，然后被用来计算量子霍尔极化激元系统的热力学性质。最后，我们证明了广义Dicke描述失败时，石墨烯片是重掺杂，即当朗道能级谱的二维无质量狄拉克费米子是近似谐波。在这种情况下，我们“整合出”的朗道能级在价带，并获得一个有效的哈密顿量的整个堆栈的朗道能级在导带，作为打扮的强轻物质相互作用。
2014-02-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Driven quantum tunneling and pair creation with graphene Landau levels
石墨烯朗道能级之间的驱动隧穿在理论上与真空中产生电子对的过程有关，这是量子电动力学（QED）的一个预测。朗道能级是通过存在垂直于石墨烯单层的强的、恒定的量化磁场而产生的。在量子电动力学和石墨烯中低能激发的描述之间的形式类比之后，完全相互作用的狄拉克方程的解被用来计算由圆偏振场或线偏振场驱动的电子-空穴对的产生。这是通过耦合通道法，一个数值方案的解的时间依赖的狄拉克方程中存在的束缚态。首先考虑单色驱动场的情况，其次是脉冲激励的更现实的情况。我们表明，脉冲持续时间产生的最大对产量的实验控制参数。对产量的数量级给出了实验上可实现的磁场和激光强度弱到足以保持朗道能级结构。
2016-06-17 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Time-domain quantum interference in graphene
从类Schwinger机制获得的电子动量密度进行评估的石墨烯样品浸没在均匀的时间依赖性电场。基于石墨烯低能电子和量子电动力学（QED）之间的类比，借用强场QED的数值方法，并与近似解析方法进行比较。它表明，在一定范围内的实验可访问的参数，对生产收益序列的绝热演变，然后由非绝热朗道-齐纳过渡，让人想起的Kibble-Zurek机制描述拓扑缺陷密度在二阶相变。对于某些领域的配置，这将产生在动量空间的绝热脉冲模型和Landau-Zener-Stückelberg干涉解释的干涉图案。
2016-07-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ginzburg-Landau Theory for Confined Thin-Film Superconductors
University of Göttingen（哥廷根大学）
本文发展了受限薄 film 超导体的 Ginzburg-Landau 理论，通过量子限制效应修正超导相干长度和穿透深度，揭示了限制对超导电动力学的影响。
2026-08-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photon-assisted Landau-Zener transitions in a periodically driven Rabi dimer coupled to a dissipative mode
研究了一个混合电路量子电动力学器件中的多光子辅助Landau-Zener（LZ）跃迁，其中两个相互作用的传输线谐振器中的每一个都耦合到一个量子比特，量子比特由周期性驱动场驱动，并耦合到一个共同的声子模。整个复合系统的量子态的建模使用多$\rm D_2$ Ancilor与时间相关的Dirac-Frenkel变分原理相结合。通过对其中一个量子比特施加正弦驱动场，该装置是通过比较两个量子比特的动力学来研究光子辅助LZ跃迁的理想平台。当光子频率远小于驱动振幅时，会发生一系列干涉光子辅助的LZ跃迁。一旦这两个能量尺度是可比的，独立的LZ跃迁出现，并使用能量图揭示了一个过渡途径。结果表明，绝热和非绝热转变都参与了动力学过程。用于模拟环境对LZ跃迁的影响，耦合到量子位的公共声子模式允许更多可用的状态来促进LZ跃迁。一个解析公式得到估计的短时间声子人口和产生的结果与数值计算合理的协议。利用系统中的光子辅助LZ跃迁的知识，我们可以精确地操纵量子比特态，并通过向两个量子比特施加驱动场成功地产生具有方波图案的量子比特动力学，为量子信息设备和量子计算机中操纵量子比特和光子的状态开辟了新的途径
2021-01-08 cond-mat.other physics.atom-ph physics.chem-ph
