Anisotropic Rabi Model as a Noise Biased Qubit
Fuzhou University（福州大学）；Hunan Normal University（湖南师范大学）；RIKEN（理化学研究所）；Adam Mickiewicz University（亚当·密茨凯维奇大学）
提出各向异性Rabi模型作为噪声偏置量子比特，通过调节旋转波与反旋转波相互作用的各向异性参数η抑制退相干，在超强和深度强耦合区域构建受保护逻辑量子比特，并实现通用门操作。
2026-06-03 quant-ph
Generalized squeezing rotating-wave approximation to the isotropic and anisotropic Rabi model in the ultrastrong-coupling regime
利用位移变换和压缩变换，提出了广义压缩行波近似。一个可解的哈密顿量被重新制定在相同的形式作为普通RWA的。在量子比特与振子耦合实验中，用位移压缩振子态代替原来的位移态，得到了一个定义良好的类薛定谔猫纠缠态。对于各向同性Rabi情形，平均光子数和基态能量用附加压缩项解析地表示，表现出GSRWA的实质性改进。各向异性Rabi模型的基态能量也证实了GSRWA的有效性。由于压缩效应的存在，GSRWA改进了以往的方法，即使在大的原子频率下，也可以在很宽的耦合强度范围内只进行位移变换。
2016-12-13 quant-ph
Multiple ground-state instabilities in the anisotropic quantum Rabi model
本文利用Bogoliubov算符方法研究了具有不同旋转波项和反转波项耦合强度的量子Rabi模型的各向异性变体。各向异性保持了原模型的宇称对称性。我们推导出相应的$G$ -函数，它产生的正规和例外的特征值。异常本征值对应于两个不同宇称的能级的交叉点，是双简并的。我们发现，分析基态和第一激发态可以跨越几次，表明多个一级相变的耦合强度的函数。这些交叉点与哈密顿量的明显宇称对称性有关，与非对称量子拉比模型中由隐藏对称性引起的能级交叉相反。
2021-04-11 quant-ph
Analytical solutions by squeezing to the anisotropic Rabi model in the nonperturbative deep-strong coupling regime
在各向异性Rabi模型下，利用广义压缩行波近似（GSRWA）研究了超导电路中一种新的、未被探索的非微扰深强耦合（npDSC）.能级从重新制定的哈密顿量进行了分析评估，并同意在很宽的耦合强度范围内的数值。这种改善归因于位移压缩态中由压缩动量方差所表示的形变效应，而这在先前的位移态中被忽略了。种群动力学证实了我们的方法的有效性npDSC强度。我们的方法为在量子比特振子实验中分析位移压缩态的npDSC强度铺平了道路。
2017-08-15 quant-ph
Anisotropic Rabi model
我们将各向异性Rabi模型定义为自旋玻色子Rabi模型的推广：哈密顿系统破坏了宇称对称性;旋转和反转相互作用由两个不同的耦合常数控制;另一个参数在反转项中引入了相位因子。计算了广义模型的精确能谱和本征态。该解决方案是作为一个阐述最近提出的方法的各向同性限制的模型。通过这种方式，我们提供了一个长期寻求的解决方案的级联模型与直接相关的不同的物理领域，包括i）量子光学：两级原子在单模交叉电场和磁场; ii）固态物理：电子在半导体与Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合; iii）介观物理：约瑟夫森结磁通量子位量子线路。
2014-05-20 quant-ph
Nonclassical correlations and quadrature squeezing of photons in anisotropic quantum Rabi-Stark model
Zhejiang University（浙江大学）；Zhejiang Normal University（浙江师范大学）；Nanjing University（南京大学）
研究通过量子 dressed 主方程探讨各向异性量子拉比-斯图尔特模型中光子的非经典效应，揭示非线性斯图尔特耦合对光子统计的调控作用，并展示其在光子 antibunching 和 bunching 方面的可调性，为量子相变预测提供实验探测手段。
2025-08-31 quant-ph
Persisting quantum effects in the anisotropic Rabi model at thermal equilibrium
本研究通过缀饰主方程分析各向异性Rabi模型，证明其量子关联和非经典态在热平衡下仍能持续存在，并区分了虚激发与量子性度量，为无需基态冷却的实验探索奠定基础。
2023-09-05 quant-ph
Solutions to the anisotropic quantum Rabi model
利用两种扩展相干态研究了具有不同旋波项和旋波项耦合强度的各向异性量子Rabi模型。利用第一类ECS，我们可以导出一个所谓的$G$ -函数，利用它可以给出正则解和例外解。例外解恰好对应于两个不同宇称的能级的交叉点，因而是双简并的。利用第二类ECS，得到了求解本征解的统一解析格式。零级近似是绝热近似，一级近似实际上是广义的行波近似。在两种近似下，给出了本征解的代数公式。在两种不同的耦合强度和量子比特失谐量的大范围内，广义双折射波近似都能很好地工作。
2015-02-02 quant-ph
Analytical Solution for the Anisotropic Rabi Model: Effects of Counter-Rotating Terms
最近提出的各向异性Rabi模型与原始Rabi模型不同：旋转项和反转项由两个不同的耦合常数控制。这一特性使我们能够独立地改变反向旋转相互作用，并探索它对某些量子特性的影响。在本文中，我们近似地消去了反旋项，得到了解析的能谱和波函数。在包括超强耦合区在内的很宽的参数范围内，这些分析结果与数值计算结果吻合得很好。在弱反旋耦合极限下，我们发现反旋项可以看作是Jaynes-Cummings模型参数的位移。这一修正表明了近共振和弱耦合假设下的行波近似的有效性。此外，还导出了几个物理量的解析表达式，结果表明U（1）对称性的破坏和Jaynes-Cummings模型的偏离。
2015-03-23 quant-ph
Universal scaling and critical exponents of the anisotropic quantum Rabi model
研究了各向异性量子Rabi模型的一阶和二阶量子相变，其中旋转项和反转项允许有不同的耦合强度.该模型在两个已知的极限之间插值，具有不同的普适性。通过分析和数值方法相结合，我们提取的相图，标度函数，和临界指数，这使我们能够建立，在有限的普遍性类？各向异性与各向同性极限相同。我们还揭示了其他有趣的功能，包括超辐射诱导冻结的有效质量和不连续的标度函数在Jaynes-Cummings极限。我们的研究结果是相关的各种系统能够实现光和物质之间的强耦合，如电路QED设置，其中有限的各向异性出现相当自然。
2017-02-22 quant-ph
Affine spin-pencil factorization of generalized driven anisotropic Rabi--Stark Hamiltonians in an inhomogeneous orthosymplectic superalgebra
Universidad Politécnica Metropolitana de Hidalgo（伊达尔戈大都会理工大学）；SECIHTI-Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica（国家天体物理学、光学和电子学研究所）；Centro de Investigación y Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional（国立理工学院高级研究中心）
本文在正交辛超代数中构造广义驱动各向异性Rabi-Stark哈密顿量的超对称仿射分解，实现精确零能态并统一四种极限模型。
2026-09-30 quant-ph
Quantum Signatures of Chaos in Anisotropic Quantum Rabi Model
本文研究了各向异性量子Rabi模型中的量子混沌特征，发现线性纠缠熵和Loschmidt回声在诊断量子混沌信号方面比OTOC更有效，并揭示了量子坍缩作为OTOC指数增长新机制的作用。
2025-05-29 quant-ph
Hidden symmetry operators for asymmetric generalised quantum Rabi models
最近，通过系统地构造基本对称算符，揭示了非对称量子拉比模型（AQRM）的隐藏$\mathbb{Z}_2$对称性。基于AQRM的结果，我们给出了AQRM相关模型的对称性算符的一般形式的一个证明。应用该方法，我们得到了三种模型的对称性算子：各向异性AQRM模型、非对称Rabi-Stark模型（ARSM）和各向异性ARSM模型。
2021-08-24 quant-ph
A supersymmetry journey from the Jaynes-Cummings to the anisotropic Rabi model
通过 Lie 理论视角重新审视 Jaynes-Cummings 和各向异性 Rabi 模型，提出基于算符的对角化方法，揭示底层超对称性，并发现具有等间距双重简并能谱的可因式分解模型状态。
2024-02-27 quant-ph
Analysis of controlled Rabi flopping in a double rephasing photon echo scheme for quantum memories
分析了基于受控拉比翻转的无反转光子回波量子存储器的双重相位光子回波，其中拉比翻转用于原子相干性的相位控制。不同于在单个重定相方案中重定相引起的π相移，在激发态和辅助第三态之间的控制拉比跳跃引起相干反转。因此，在双重定相方案中的吸收性光子回波可以经由受控拉比触发被操纵为发射性的。在这里，我们提出了一个量子相干性控制的原子相位的双重相位光子回波计划的发射光子回波的量子存储器的应用。
2017-04-14 quant-ph
Two-photon Rabi-Stark model
利用Bogoliubov算符方法给出了双光子Rabi-Stark模型的解析精确解。负责的精确解的超越函数的推导。超越函数的零点完全再现了正则谱。一阶量子相变也被检测到的极点结构的推导的超越函数，类似于单光子Rabi-Stark模型，不同于双光子Rabi模型的能级的基态和第一激发态不交叉。光谱塌缩特性类似于双光子Rabi模型。一些低位能级可以从坍缩能量中分裂出来，这与单光子拉比-斯塔克模型中所有能级都坍缩不同。
2020-07-27 quant-ph
Quantum criticality and state engineering in the simulated anisotropic quantum Rabi model
利用双音含时磁场同时驱动的超导磁通量子比特，探索了各向异性量子拉比模型（AQRM）在宽参数范围内的应用前景.对于量子相变，借助于保真度磁化率，我们提取了标度函数和临界指数，利用这些标度函数和临界指数，通过对各向异性参数的重新标度，捕获了累积量比的普适标度。此外，在AQRM的临界点处，预测了累积量比的不动点。在量子信息任务方面，研究了简并情形下AQRM的宏观薛定谔猫态和量子控制相位门的产生，并通过数值计算和实际参数研究了AQRM的性能.因此，我们的研究结果为QPT、量子模拟和量子信息处理等电路QED系统中AQRM的独特性质的探索铺平了道路。
2018-04-16 quant-ph
First-order and continuous quantum phase transitions in the anisotropic quantum Rabi-Stark model
本文研究了在各向异性Rabi-Stark模型中，两能级系统与单模腔之间同时存在非线性Stark耦合和线性偶极耦合时的各种量子相变。一阶量子相变由基态和第一激发态的能级交叉检测的帮助下，由Bogoliubov算符方法导出的超越函数的极点结构。由于非线性斯塔克耦合与腔频率相同，该模型可以通过映射到有效量子振子来求解。在这种情况下，所有能级在临界耦合处闭合，表明连续的量子相变。临界间隙指数是独立的各向异性，只要反向旋转波耦合存在，但本质上改变，如果反向旋转波耦合完全消失。结果表明，在行波近似下，无隙Goldstone模激发可能出现在临界耦合以上。
2020-05-01 quant-ph
Generalized parity in multi-photon Rabi model
研究量子多光子自旋玻色子模型。我们解决了与该模型相关的算子Riccati方程，并提出了一个候选人的广义奇偶校验算子，允许将自旋-玻色子哈密顿量转换为块对角形式，这表明存在相关的对称性的模型。
2013-01-16 quant-ph
Large two-atom two-photon vacuum Rabi oscillations in a high quality cavity
我们预测了高质量腔中两原子双光子真空拉比振荡的大合作效应。双光子发射是两个原子在双光子共振条件$ω_1+ω_2\approx ω_a+ω_b$下同时去激发的结果，其中$ω_1$、$ω_2$是原子跃迁频率，$ω_a$、$ω_b$是发射光子的频率。实际的共振条件取决于真空拉比耦合。这种效应既可以用双模腔中的全同原子实现，也可以用单模腔中的非全同原子实现。
2004-06-28 quant-ph
Exploring the role of criticality in the quantum Otto cycle fueled by the anisotropic quantum Rabi-Stark model
本研究以各向异性量子Rabi-Stark模型框架下的二能级-谐振子系统为工作介质，探究量子相变对量子Otto引擎效率与功率的调控作用，同时分析量子摩擦与有限时间运行的极限环特性，为量子热引擎优化提供参考。
2024-07-12 quant-ph
Vacuum Rabi oscillation induced by virtual photons in the ultrastrong coupling regime
我们提出了一个相互作用方案，展示了一个真空场修饰的二能级原子携带的虚光子在超强耦合制度的动力学后果。我们表明，在外部驱动场的帮助下，虚光子提供了一个过渡矩阵元素，使原子能够相干地和可逆地演化到一个辅助水平，伴随着一个真正的光子的发射。该过程对应于一种真空拉比振荡，我们证明了有效真空拉比频率正比于基态中单个虚光子的振幅。因此，该相互作用方案可以作为一个探测的基态结构在超强耦合制度。
2013-01-02 quant-ph
Rabi oscillations of two-photon states in nonlinear optical resonators
我们证明了在高质量的非线性谐振腔中的四波混频过程可以导致光子占据数和二阶关联函数的拉比振荡，这是光信号中纠缠光子对存在的一个特征。在由连续相干泵驱动的系统的情况下，振荡发生在瞬态区。我们表明，用脉冲相干泵浦驱动系统将产生强烈的反聚束光子态。
2016-02-29 quant-ph
Exact isolated solutions for the two-photon Rabi Hamiltonian
双光子拉比哈密顿量是描述光与物质相互作用的简单模型，其中相互作用通过两个光子的交换来介导。虽然这个模型在行波近似下是完全可解的，但我们使用完整的哈密顿量，保持模型的不可积性。我们证明，尽管这种不可积性，存在孤立的，精确的解决方案，这个模型类似于所谓的Juddian解决方案的单光子拉比哈密顿。在这样做时，我们使用Bogoliubov变换的场模式，如本作者在早期出版物中所描述的。
2002-09-18 quant-ph
Anisotropic Rabi model with two-photon relaxation
本研究利用各向异性拉比模型理论探究三种光-物质相互作用过程，通过数值求解主方程和推导非厄米有效哈密顿量，揭示其宇称敏感性及类量子相变现象，深化开放量子系统中超强光-物质作用理解并为腔量子计算提供见解。
2024-04-20 quant-ph
Emergence of Rich Dissipative Phases in the Anisotropic Quantum Rabi Model Driven by the $A^2$ Term
Zhejiang University（浙江大学）；Nanjing University（南京大学）
本文研究了包含$\mathbf{A}^{2}$项的开放量子拉比模型，发现各向异性能为观察耗散相变提供稳定平台，$\mathbf{A}^{2}$项导致更丰富的稳态相图，包含正常、超辐射和双稳相，且改变光子数波动的标度。
2026-09-15 quant-ph
Deterministic generation of multi-photon bundles in a quantum Rabi model
本研究提出在量子拉比模型中利用Ξ型三能级原子与高斯脉冲驱动，通过受激拉曼绝热通道技术确定性产生反聚束多光子束的方案，为相关量子技术应用提供支持。
2023-03-27 quant-ph
Nonclassical Photon-Bundle Correlations in Quantum Rabi Models
Zhejiang University（浙江大学）；Zhejiang Normal University（浙江师范大学）；Nanjing University（南京大学）
研究量子拉比模型及其扩展模型中光束非经典相关性，通过量子 dressed 主方程调控光-物质耦合强度，实现两光子束聚束与抗聚束的非经典转变，并通过各向异性耦合和非线性斯图拉交互增强光子统计行为。
2026-03-28 quant-ph
N-photon solutions to the two-qubit quantum Rabi model
本文研究了双量子比特量子Rabi模型，发现了最多包含N个光子的暗态解及特定渐近解，揭示了特殊情形下的恒定本征能量与能级交叉现象，为超强耦合量子信息处理提供了潜在应用。
2024-06-04 quant-ph
Two-photon quantum Rabi model with superconducting circuits
我们提出了一个超导电路来实现一个双光子量子拉比模型的固态器件，其中一个量子比特和一个谐振器通过双光子相互作用耦合。我们分析了这种电路在强耦合状态下的输入输出关系，发现基本的量子光学现象被定性地改变了。例如，双光子相互作用示出产生单或双光子封锁时，泵浦场被施加到腔模式或量子位，分别。此外，我们推导了色散区中微扰超强双光子耦合的有效哈密顿量，其中双光子相互作用引入了依赖于量子比特态的克尔项。最后，我们分析了多量子比特双光子Rabi模型的光谱坍缩，发现临界耦合随量子比特数的变化存在一个标度。使用所提出的电路的实际参数，三个量子位足以达到崩溃点。
2017-12-08 quant-ph
Plasmon-assisted two-photon Rabi oscillations in a semiconductor quantum dot -- metal nanoparticle heterodimer
光子拉比振荡具有量子计算和量子信息处理的潜力，因为在拉比周期期间可以创建一对纠缠光子。我们从理论上研究了这种现象在由与金属纳米颗粒强耦合的半导体量子点组成的异二聚体中的发生。双光子拉比振荡是由于量子点中基态到双激子跃迁的相干双光子过程引起的。在量子点附近存在金属纳米颗粒导致量子点经由金属纳米颗粒的自作用，因为后者的极化状态取决于前者的量子态。粒子间的相互作用产生两个主要效应：（i）-增强外场振幅和（ii）-重正化的量子点的共振频率和弛豫率的非对角密度矩阵元素，这两个依赖于量子点的能级的布居。在这里，我们专注于第一个效果，这导致有趣的新功能，特别是，在一个孤立的量子点和随后的增长的纠缠光子对的数量相比，每个脉冲的拉比周期数增加。我们还讨论了孤立量子点和异质二聚体的激子态的辐射衰变对双光子拉比振荡的破坏作用。
2018-10-14 quant-ph
Nodes and Spin Windings for Topological Transitions in Light-Matter Interactions: \\ Anisotropic Quantum Rabi Model as a Born Abstract Artist
本文通过提取波函数节点与自旋缠绕的拓扑信息，揭示了各向异性量子 Rabi 模型中丰富的非常规拓扑转变，并发现自旋缠绕图案与抽象艺术高度相似，展现了物理、数学与艺术的跨界对话。
2022-11-20 quant-ph
Three-dimensional cavity-assisted spontaneous emission as a single-photon source: two cavity modes and Rabi resonance
在色散和吸收介质中的精确量子电动力学的框架内，我们研究了在高质量腔中，当有两个腔模与发射体共振相互作用时，初始处于上态的发射体的发射。特别地，当其中一个模式与发射极跃迁共振并且另一个模式被调谐到等于第一模式的拉比分裂的频率时，观察到拉比共振的效果。
2019-11-15 quant-ph
Generalized quantum Rabi model with both one- and two-photon terms: A concise analytical study
在电路量子电动力学系统中出现了一种具有单光子和双光子项的广义量子拉比哈密顿量。通常的宇称对称性在同时存在两种耦合时自然被打破，这使得分析处理变得复杂，即使在旋转波近似中也是如此。本文利用Bogoliubov算子对这一一般模型进行绝热近似，得到了本征值和本征态的一个非常简洁的解析解。虽然绝热近似仅在量子比特频率的消失极限下是精确的，但是在宽参数范围内，某些物理观测量的结果与数值结果吻合得很好。在行波近似中，我们还导出了解析本征解。在此广义模型的拉比振荡中发现两个主要的拉比频率。我们还将本文的分析理论应用于真空拉比分裂。研究发现，正是由于附加双光子耦合项的存在，才出现了一些新的现象。
2019-01-03 quant-ph
Symmetry operators of the asymmetric two-photon quantum Rabi model
当量子比特的偏置参数为重整化腔频率的偶数倍时，在非对称双光子量子拉比模型（tpQRM）的子空间中观察到了真实的能级交叉。一般来说，这样的水平交叉意味着隐藏的对称性的存在，因为偏置项正好打破了明显的对称性。在这项工作中，我们提出了一个Bogoliubov算子的方法（BOA）的非对称tpQRM推导出的对称性算子与隐藏的对称性层次。在我们的一般方案中，可以很容易地得到由低偏置李代数构成的显式对称算子。我们相信，目前的方法可以扩展到其他非对称拉比模型，以找到相关的隐藏对称性。
2022-10-26 quant-ph
Dynamically Tunable Anisotropic Rabi Model in Circuit QED
Kharazmi University（卡扎维米大学）；Iran University of Science and Technology（伊朗科技大学）
提出一种电路QED架构，通过可调耦合器实现各向异性Rabi模型从纯JC到纯AJC相互作用的原位动态调控，并展示其在量子测量和相干性方面的应用。
2026-09-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spectral Collapse in the two-photon quantum Rabi model
谱塌缩是量子拉比模型的一个特征，是从离散谱到连续谱的转变。我们在光学相空间中的双光子量子Rabi模型中研究了这一现象，发现在所谓的简并量子比特区中，坍缩类似于以自由粒子势为跃迁点的从量子谐波到倒二次势的跃迁.在这种情况下，有可能为模型构造Dirac-可归一化的本征函数，这些本征函数表现出定义良好的奇偶性。在一般模型中，我们利用宇称在量子比特基上对角化系统，数值上发现量子比特频率并不改变谱崩塌发生的临界点。
2019-12-19 quant-ph
Protected ultrastrong coupling regime of the two-photon quantum Rabi model with trapped ions
我们提出了一个稳健的实现的双光子量子拉比模型在囚禁离子设置的基础上的连续动力学解耦计划。以这种方式，可以安全地消除被确定为在离子阱模拟器中实现长时间相干动力学的主要障碍的磁移相噪声。更具体地说，我们研究了双光子量子拉比模型的超强耦合制度，其实现在囚禁离子涉及二阶边带过程。因此，所得到的动态变得非常慢，并且更容易受到磁噪声的影响，需要适当的方案来消除磁噪声。此外，我们讨论了动态解耦方法如何在我们的协议中发挥双重作用，即它们从动态中去除退相干的主要来源，同时积极定义模拟模型的参数制度。
2017-03-30 quant-ph
Critical Spectrum and Quantum Criticality in the Two-Photon Rabi-Stark Model
Zhejiang University（浙江大学）；Nanjing University（南京大学）
本文研究了双光子 Rabi-Stark 模型的谱性质与量子临界性，通过精确解推导了完整谱坍缩条件，发现其连续量子相变的能隙指数属于全新的普适类，并揭示了非线性量子 Rabi 模型中的新谱现象。
2025-07-14 quant-ph
A continued fraction based approach for the Two-photon Quantum Rabi Model
本文研究了双光子量子拉比模型的谱函数和生存概率。这种方法允许数值精度与大截断数，从而探索的频谱崩溃。我们提供了独立的检查和校准的数值结果，通过研究一个完全可解的情况下，比较基本的定性结构的谱函数。我们强调，生存概率的大的时间限制为我们提供了一个指标的频谱崩溃，并提出了一种技术，用于检测该信号在当前和即将到来的量子模拟的模型。
2019-04-30 quant-ph
Engineering Photon Delocalization in a Rabi Dimer with a Dissipative Bath
利用Rabi二聚体模拟了一个最近报道的由两个耦合传输线谐振器组成的电路量子电动力学系统，每个谐振器耦合到一个量子比特。在这项研究中，采用声子浴来模拟多模微机械谐振器，并耦合到拉比二聚体中的量子比特。利用Dirac-Frenkel含时变分原理结合Davydov D $_{2}$方法研究了该复合系统的动力学行为.最初，所有的光子都被泵入左谐振腔，两个量子比特处于与声子真空耦合的向下状态。在强量子位-光子耦合机制中，可以通过调节量子位-浴耦合强度$α$来设计光子动力学，并且通过增加$α$来实现光子离域。在没有耗散的情况下，光子局限于初始谐振腔中。然而，在适度的量子位浴耦合的情况下，光子在两个谐振器中长时间地随着光子布居的准平衡而离域。在这种情况下，高频浴模式通过与去极化量子位相互作用来激活。对于强耗散，光子离域是通过两个谐振器内的频繁光子跳跃来实现的，并且量子比特被抑制在它们的初始向下状态。
2018-11-27 quant-ph
Programmable spectral symmetries in an anisotropic quantum Rabi simulator
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所凝聚态物理国家重点实验室）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；Fujian Key Laboratory of Quantum Information and Quantum Optics, College of Physics and Information Engineering, Fuzhou University（福州大学物理与信息工程学院福建省量子信息与光学光学重点实验室）；School of Physics, Xi’an Jiaotong University（西安交通大学物理学院）
通过在超导处理器中实现可编程各向异性量子Rabi模型，独立控制旋转和反旋转耦合及横向偏置，揭示了各向异性重构光谱、基态宇称开关及隐藏对称性导致的隧穿现象。
2026-06-03 quant-ph
Cavity-QED entangled photon source based on two truncated Rabi oscillations
讨论了利用一个三能级原子与两个具有偏振简并的高Q单纵模腔场连续耦合，确定性地产生纠缠光子对的腔QED方案.第一腔被制备在具有相反圆偏振的两个光子的良好限定的Fock态中，而第二腔保持在真空状态中。每个腔中的半共振拉比振荡将一个光子从第一个腔转移到第二个腔，使光子在其偏振自由度上纠缠。这种实现的可行性和一些实际的考虑进行了讨论，微波和光学制度。特别是，Monte Carlo波函数模拟已与国家的最先进的参数值进行评估的成功概率的腔QED源在产生纠缠光子对以及它的纠缠能力。
2006-05-30 quant-ph
Generating three-photon Rabi oscillations without a large-detuning condition
本文提出利用可调跃迁频率的人造原子，在无需三分之一频率失谐条件下产生三光子拉比振荡，通过有效哈密顿量实现小失谐区域共振，并具有可探测光子输出，可用于福克态源和多粒子纠缠生成。
2024-08-01 quant-ph
Criticality-Enhanced Quantum Sensing in the Anisotropic Quantum Rabi Model
经历量子相变的量子系统表现出发散的磁化率，并且可以被利用作为探针来估计物理参数。将量子拉比模型（QRM）的临界增强量子传感的动力学框架推广到各向异性模型，并推导出相应的量子费舍尔信息（QFI）的解析表达式.我们发现，在量子比特频率与场频率之比为无穷大的极限下，行波和反行波相互作用项的贡献是对称的，各向同性量子拉比模型的QFI达到最大值。在有限频率标度下，我们解析地导出了高阶修正的反演方差，发现它受行波耦合的影响比受反行波耦合的影响大。
2023-02-27 cs.IT math.IT quant-ph
Dissipative dynamics in a tunable Rabi dimer with periodic harmonic driving
量子位操纵的最新进展允许在量子位上施加周期性驱动信号。在这项研究中，谐波驱动场被添加到拉比二聚体工程师光子和量子比特动力学电路量子电动力学设备。为了模拟环境效应，拉比二聚体中的量子位被耦合到具有亚欧姆谱密度的声子浴。采用非微扰处理，Dirac-Frenkel含时变分原理和多重Davydov D $_2$ { \it Anckle}方法研究了可调Rabi二聚体的动力学行为.在没有声子浴的情况下，光子数振荡的振幅阻尼被驱动场极大地抑制，并且由于周期性驱动场与光子频率之间的共振，可以产生光子。在声子池存在的情况下，人们仍然可以改变两个谐振器中的光子数，并通过直接改变一个量子比特中的驱动信号来间接改变拉比二聚体中的光子不平衡。结果表明，谐波驱动可以直接操纵量子比特态。研究发现，这种环境可以增强由外部驱动引起的量子比特间的不对称性，为量子比特态的设计开辟了新的途径。
2019-05-15 quant-ph
Observation of photonic dynamics in dissipative quantum Rabi models
该工作在电路QED中首次实验演示了具有强光子耗散的开放量子拉比模型，通过受控竞争观测到稳态及演化过程中的光子数分布变化，证实了光子耗散对系统行为的显著影响。
2025-06-19 quant-ph
Bound states of two-photon Rabi model at the collapse point
本文证明了双光子量子Rabi模型在坍缩点存在新的束缚态。双光子Rabi模型不仅在光与物质的非线性相互作用中具有重要作用，而且在光与物质的非线性相互作用中还表现出多能级的简并过程，即所谓的“光谱坍缩”。双光子湮灭和产生算符的压缩性质是这种现象的起源，在没有能量切割项$ω_0$的情况下，这种现象已经得到了很好的研究。然而，许多数值研究指出，当$ω_0$存在时，一些低能级孤立态存在，而另一些高能态坍缩为$E=-\fracω{2}$，即不完全谱坍缩。从实空间中的本征值方程出发，导出了一对类似于薛定谔方程的二阶微分方程。这些微分方程解释了在存在自旋狭缝$ω_0$的情况下，在$E=-\fracω{2}$以下存在孤立的束缚态，并提供了产生这些束缚态的更好的数值方法.
2020-07-09 quant-ph
Double degeneracy associated with hidden symmetries in the asymmetric two-photon Rabi model
在非对称双光子量子Rabi模型（tpQRM）中，当量子比特的偏置参数为重整化腔频率的偶数倍时，我们发现了子空间中难以捉摸的能级交叉.由于子空间中没有任何显式对称性，这种双重简并性意味着隐藏对称性的存在。完整地给出了非退化例外点。结果表明，在相同的约束条件下，非对称tpQRM的双简并交叉点数目与非对称单光子QRM的双简并交叉点数目相当.非对称tpQRM中发生能级交叉所需的偏置参数与非对称单光子QRM中腔频率的倍数不同，这表明两种非对称QRM中存在不同的隐藏对称性。
2021-03-02 quant-ph
Reinforcement Learning Enhancing Entanglement for Two-Photon-Driven Rabi Model
该研究提出一种基于强化学习的控制方案，通过调制双光子驱动振幅增强拉比模型中的纠缠，可在不同参数区域增强纠缠且对耗散鲁棒，为非平衡系统量子资源主动增强提供新路径。
2025-02-12 quant-ph
Algebraic structure of the two-qubit quantum Rabi model and its solvability using Bogoliubov operators
通过分析光子数空间中的哈密顿量，我们发现了两量子比特量子Rabi模型的代数结构，从而揭示了其在有限光子数下的新的准精确解的可能性.在本征能量等于单光子能量\hbar ω的整个量子比特-光子耦合区中，存在最多含有$1$光子的准精确本征态，这一点可以从哈密顿结构中得到清楚的证明.用类似的方法，我们发现这些特殊的“暗态”类本征态普遍存在于两量子比特Jaynes-Cummings模型中，其中$E=N\hbarω$（N=-1，0，1，.），其中之一也是双量子比特量子Rabi模型的本征态，它可能以更简单的方式提供一些有趣的应用。此外，利用Bogoliubov算符，我们解析地得到了一般双量子比特量子Rabi模型的解。通过这种更简洁、更物理的方式，在不使用Bargmann空间的情况下，我们清楚地看到了无限维两量子比特量子Rabi哈密顿量的本征值是如何由收敛的幂级数确定的，从而使解由于收敛性而合理地达到任意精度。
2015-01-27 quant-ph
Deterministic two-photon C-Z gate with the two-photon quantum Rabi model
本文提出在电路QED中基于双光子量子Rabi模型变体实现可确定性双光子C-Z门，通过双光子非线性符号门和KLM方案构建，在强耦合、微扰超强耦合及大失谐三种机制下均表现出快速、高保真且抗退相干的特性。
2025-05-08 quant-ph
Effects of spatial quantization and Rabi-shifted resonances in single and double excitation of quantum wells and wires induced by few-photon optical field
我们发展了一个全量子理论方法，它描述了有限尺寸的量子阱或线（原子链）中的Frenkel激子和双激子由少光子量子光诱导的动力学。给出了多原子系统中激子-光子耦合态的本征能量和本征函数，分析了一维和二维情况下空间限制和能量量子化效应的作用。由于空间量子化，激发过程被发现包括在集体对称状态之间的拉比振荡，其特征在于离散的能级和产生的图像中的阶梯玻色子运营商。同时，发现了能量接近上极化激元分支的附加态的激发增强。发现的新效应被称为拉比位移共振的形成，并进行了详细的分析。这种状态的影响显着的激励动力学，特别是在大的时间的限制。
2021-12-08 quant-ph
Mean photon number dependent variational method to the Rabi model
我们提出了一种与平均光子数相关的变分方法，该方法适用于整个耦合区域，如果光子能量超过自旋翻转，则可以计算Rabi模型的基态和激发态的性质.对于基态，我们证明了以前的近似方法，即广义行波近似（仅在强耦合极限下有效）和广义变分法（仅在弱耦合极限下有效），在相应的耦合极限下可以恢复.我们的方法的关键点是通过引入一个与平均光子数相关的变分参数来调整这两种现有方法的优点。对于激发态，我们的方法产生了相当大的改进，广义驻波近似。本文提出的变分方法可以很容易地应用于较复杂的模型，对于这些模型，很难制定一个解析公式。
2017-02-23 quant-ph
