Floquet theory and computational method for the optical absorption of laser-dressed solids
本研究提出适用于任意晶体与量子材料的激光修饰固体光吸收通用Floquet理论，开发对应计算工具FloqticS，揭示Floquet-布洛赫模相关的光吸收新现象，为激光修饰材料的表征与调控提供支撑。
2023-08-03 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.optics
Two-photon adiabatic passage in ultracold Rb interacting with a single nanosecond, chirped pulse
针对超冷Rb原子中$5S_{1/2}$电子态的布居数反转，分析了纳秒啁啾脉冲与超冷Rb原子中所有光学可及超精细态相互作用的半经典四能级模型.在缀饰态图像的框架下研究了带宽小于$5S_{1/2}$态超精细分裂的单脉冲双光子绝热通过的性质。结果表明，在粒子数反转的绝热动力学过程中，存在两个修饰态。激发态流形在布居转移机制中起着重要的中介作用。
2015-03-25 physics.atom-ph quant-ph
Ramsey interferometry with ultracold atoms
研究了非共振情况下超冷二能级原子通过两个分离激光场的情形。我们表明，原子量子化运动的影响显着改变的干涉条纹的行为相比，这种光学拉姆齐干涉仪的半经典描述。利用双通道递推关系，我们可以用单激光散射振幅表示双激光散射振幅，并给出明确的解析结果。当考虑越来越慢的原子时，系统的传输概率从干涉行为到散射共振占主导地位的制度发生了很大的变化。这可以理解为在弱场或强场极限中主导总体传输概率的不同轨迹族。
2006-02-02 quant-ph
Effect of field quantization on Rabi oscillation of equidistant cascade four-level system
利用Jaynes-Cummings模型与等距离级联四能级系统的相似性，精确求解了该系统与单模辐射场相互作用的半经典和量子力学模型.对于经典光场，证明了系统初始处于第一能级（第二能级）时的拉比振荡与系统初始处于第四能级（第三能级）时的拉比振荡相似.然后，我们着手解决的量子化版本的模型，其中通过使用一个六参数的四维矩阵的修饰状态，并表明，在拉比振荡的系统的半经典模型中表现出的对称性是完全破坏的量子化的腔场。最后，我们研究了腔场模相干态系统的坍缩和恢复，讨论了对称性的恢复及其意义。
2008-01-28 quant-ph
Probing the critical point of the Jaynes-Cummings second-order dissipative quantum phase transition
我们强调的重要性，在组织一个耗散的量子相变的驱动Jaynes-Cummings相互作用与可变量子比特腔失谐的量子涨落。系统响应呈现出与半经典理论预测的实质性差异，其程度在量子双稳性的性质中被揭示，并且在适当的尺度参数下，借助于腔场的准分布函数被可视化。新古典辐射理论所预期的状态在量子图像中共存，在共振时发生自发的缀饰态极化和相位双稳性。
2018-03-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Molecular cooling via Raman transitions and a harmonic spectral modulation of an optical frequency comb: The role of the parity of the chirp in quantum control
在半经典多能级模型下，利用光学频率梳，通过从Feshbach态到基本基态的分步绝热过程，提出了一种产生超冷分子的方法.实现梳的光谱相位的正弦调制，其导致产生具有不显著的激发态流形的布居的准暗修饰态，并且因此有效地减轻系统中的退相干。相反，余弦调制不会导致准暗态的形成。结果表明，在量子控制中的光谱啁啾的奇偶性的重要性。
2015-12-14 physics.atom-ph quant-ph
Dynamics of cascade three-level system interacting with the classical and quantized field
研究了不同初始条件下级联型三能级原子与单模经典量子场相互作用系统的精确解。对于半经典模型，发现当原子初始处于中间能级时，上下能级的含时布居总是相等的。经典场所表现出的这种动力学对称性在场模的量子化时被破坏了。为了揭示这种非经典效应，我们发展了一种求解级联Jaynes-Cummings模型（JCM）缀饰态的欧拉矩阵方法。通过将量子化光场取为相干态，讨论了这种效应对坍缩和复活现象的可能修正。
2007-11-25 quant-ph
Extended linear regime of cavity-QED enhanced optical circular birefringence induced by a charged quantum dot
如果输入场位于低功率极限中，则由光学微腔中的单个量子点自旋引起的巨光学法拉第旋转（GFR）和巨光学圆双折射（GCB）可以被视为弱激发近似中的线性效应[Hu等人，Phys. Rev. B { \bf 78}，085307（2008）和同上{ \bf 80}，205326（2009）]。在这项工作中，我们研究了从弱激发近似到饱和区的过渡，比较了半经典近似和量子光学工具箱[S.M. Tan，J. Opt. B { \bf 1}，424（1999）]。我们发现，强耦合区腔共振附近的GFR和GCB在中等功率下与输入场无关，可以用半经典近似很好地描述。强耦合区的修饰态共振和Purcell区的腔共振对中功率输入场敏感，由于量子点饱和，不能用半经典近似很好地描述。由于腔共振附近的GFR和GCB相对不受饱和效应的影响，因此可以利用相干态和其他统计起伏的光场实现单电子自旋的快速读出。这也表明，高速量子纠缠门，对输入功率变化的鲁棒性，可以建立利用这些线性效应。
2015-01-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Driven-dissipative dynamics of a strongly interacting Rydberg gas
本文研究了激光作用下基态碱金属原子与里德堡态弱混合冷气体的非平衡多体动力学。在短于修饰态寿命的时间尺度上，原子之间有效的偶极-偶极或范德华相互作用可以导致强关联相的形成，例如原子晶体。使用半经典的方法，我们研究了长时间的动力学，由于自发发射和黑体辐射的消相干和耗散过程占主导地位，导致加热和熔化的原子晶体以及粒子的损失。这些影响可以通过在存在原子修整的情况下执行主动激光冷却来显著减轻。
2012-07-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Hydrogen atom in a Laser-Plasma
本文研究了量子等离子体中氢原子与沿$θ=π$方向的电场相互作用并暴露于线偏振强激光场辐射下时的本征值行为。利用量子化场形式中Block-Nordsieck变换的半经典对应物Kramers-Henneberger（KH）么正变换，消去了运动方程中的平方矢势，并将所得方程表示在KH坐标系中.在此框架下，将所得势和相应的波函数展开成Fourier级数，并利用Ehlotzky近似，得到了模拟强激光场的激光修饰势。通过将指数余弦屏蔽库仑势拟合到激光修饰势中，并将其展开为$\mathcal{O}(r^4,α_0^9)$，在微扰理论的框架下，得到了电场作用下激光等离子体中氢原子的本征解（本征值和波函数）.数值结果表明，当外加电场较弱，德拜屏蔽参数较长时，系统是强排斥的，而当外加电场较强，德拜屏蔽参数较小时，系统是吸引的.这项工作在外场中的原子和分子过程，包括与强场和短脉冲的相互作用领域具有潜在的应用。
2016-10-13 physics.plasm-ph quant-ph
Spontaneous emission from driven polar quantum systems
Nicolaus Copernicus University in Toruń（托伦哥白尼大学）；Università di Bari（巴里大学）；INFN, Sezione di Bari（意大利国家核物理研究所巴里分部）
研究揭示受迫极化量子系统中自发辐射机制，通过破除反演对称性改变衰变动力学，展示其在控制自发光中的潜力。
2026-04-20 quant-ph
An electron of helium atom under a high-intensity laser field
本文研究了氦原子电子与沿$z$轴方向的电场相互作用时，在线偏振强激光场作用下的本征值行为。为了实现这一点，我们冻结氦原子的一个电子在其离子基态和第二个电子在离子核的运动是通过屏蔽库仑势模型的更一般的情况下处理。利用量子化场形式中Block-Nordsieck变换的半经典对应物Kramers-Henneberger（KH）么正变换，消去了运动方程中的平方矢势，并将所得方程表示在KH坐标系中.在此框架下，对所得势和相应的波函数进行了傅里叶级数展开，并利用Ehlotzkys近似，得到了模拟强激光场的激光修饰势。通过将屏蔽库仑势模型拟合到激光修饰势中，并将其展开为$\mathcal{O}(r^4,α_0^9)$，在微扰理论的框架下，得到了氦原子电子在外加电场和强激光场作用下的本征值和波函数.我们发现，对于沿$z$轴方向的特定电场强度，激光辐射频率的变化对氦电子的本征值没有影响。对于很强的外电场和无穷小的屏蔽参数，系统也是强有界的。这项工作在外场中的原子和分子过程，包括与强场和短脉冲的相互作用领域具有潜在的应用。
2016-12-11 physics.atom-ph physics.plasm-ph quant-ph
Bloch space structure, the qutrit wave function and atom-field entanglement in three-level systems
我们给出了λ、vee和级联三能级系统的精确解的新公式，其中每种组态的哈密顿量都用SU（3）基表示。从布洛赫方程和原子-光场纠缠的角度讨论了这些解。对于半经典系统，通过求解相应的Bloch方程，研究了每个组态的Bloch空间结构，结果表明，在共振时，由于存在一对二次常数，八维Bloch球被分裂成两个不同的子空间.由于SU（3）基中哈密顿量的结构不同，非线性常数在不同组态下也不同。我们提出了一种可能的表示qutrit波函数，并显示其等效的三能级系统。采用基于欧拉角的缀饰态方法，将双色腔模置于相干态，计算了三个量子化系统的振幅。最后，根据Phoenix-Knight理论，研究了所有组态下原子-场纠缠与粒子数反转之间的相互关系，特别指出了在等距离级联系统中存在两种不同类型的坍缩和回复。
2012-01-26 math-ph math.MP quant-ph
Entangled Photonic-Nuclear Molecular Dynamics of LiF in Quantum Optical Cavities
本文详细研究了含永久偶极的简单双原子分子在光腔中的量子光动力学。所选择的研究中的分子，氟化锂（LiF），其特征在于存在避免交叉之间的两个最低的$^1Σ$势能曲线（共价-离子非绝热交叉）。在没有场的情况下，从基态$1\; ^1Σ$迅速激发后，激发的核波包在较高的$2\; ^1Σ$态中来回移动，但在避免的交叉附近，非绝热耦合将部分核波包转移到较低的$1\; ^1Σ$态，这最终导致离解。腔场的量子化也在修正的缀饰势能曲线中诱导了一个额外的光交叉，具有类似的传输特性。为了理解纠缠光子-核动力学，我们用多组态含时Hartree方法（MCTDH）求解含时薛定谔方程。在坐标空间中而不是在Fock空间中表示腔的单模量子化场，这使得我们能够在平等的基础上在MCTDH过程中将场作为附加振动模式处理。我们用不同的光量子态，即Fock态、相干态和压缩相干态制备了腔。我们的研究结果揭示了纯量子光效应的分子光动力学和LiF的解离产率，这是完全不同的光裸露的情况下，不能在一般情况下描述的半经典方法使用经典电磁场。
2018-01-22 physics.chem-ph quant-ph
Operator-language Feynman rules for driven-dissipative quantum systems: from mean field to non-Gaussian photon correlations
James C. Wyant College of Optical Sciences, University of Arizona（亚利桑那大学詹姆斯·C·怀安特光学科学学院）
本文为驱动-耗散量子系统构建算符语言费曼规则，以高斯生成元为微扰基点，统一处理平均场与非高斯光子关联，并在Kerr腔、二能级原子及多格点链中验证其高效性与准确性。
2026-10-02 quant-ph
