Polariton states in circuit QED for electromagnetically induced transparency
电磁感应透明（EIT）在各种系统中得到了广泛的研究。然而，在超导量子线路（SQCs）中，由于EIT所对应的强控制场的拉比频率受到SQCs的衰减速率的限制，因此很难观察到EIT。在这里，我们表明，EIT可以通过工程衰变率在超导电路QED系统通过一个经典的驱动场的量子比特。在没有驱动场的情况下，超导量子比特和腔场在大失谐区域近似解耦，因此系统的本征态近似为腔场和量子比特态的乘积态。然而，驱动场可以强烈地混合这些产物态，并且可以形成所谓的极化激元态。驱动场可以调节极化激元态中量子比特和腔场的态权，从而改变极化激元态的衰减速率。在这种驱动电路QED系统中，我们选择了一个具有$Λ$型跃迁的三能级系统，并演示了如何在这个复合系统中实现EIT和ATS。我们相信，这一研究将有助于EIT实验使用SQCs。
2016-02-03 quant-ph
Information dynamics in cavity QED
在腔量子电动力学（QED）中，一个普通的实验装置是由一个二能级原子与光腔中的单模电磁场相互作用组成的。腔体由外部驱动，输出通过零差测量连续监测。我们推导出最佳速率的公式，在这些测量提供有关（i）的量子态的原子和电磁场组成的系统，和（ii）原子和场之间的耦合强度的信息。我们发现，这两个信息率是相关的。
2003-05-09 quant-ph
Tutorial: Macroscopic QED and vacuum forces
本教程介绍了宏观QED理论，其中发现了一个哈密顿量，表示与色散，耗散材料相互作用的电磁场。以一维理论为基础，我们建立了更为繁琐的三维理论。然后考虑这个理论的扩展到移动的材料，其中材料响应的变化，由于多普勒效应和混合的电和磁响应，它表明，一个免费得到的量子电磁力的理论。最后，我们应用宏观QED再现Pendry的滑板之间的量子摩擦力的表达式。
2022-02-17 physics.optics quant-ph
The stability of the QED vacuum in the temporal gauge
我们将研究在时间规范中QED真空的稳定性。一般认为真空态是能量最低的量子态。然而，它将表明，这是不是一个系统组成的费米子场耦合到一个量子化的电磁场的时间规范的情况下。将表明，在这种情况下，存在能量比真空态小的量子态。
2004-08-09 hep-th quant-ph
Scalar QED Model for Polarizable Particles in Thermal Equilibrium or in Hyperbolic Motion in Vacuum
提出标量 QED 模型统一描述可极化粒子在辐射热平衡与真空双曲运动中的摩擦和动量涨落，证明二者分别对应 Planck 平衡与 Davies-Unruh 热效应。
2023-11-07 quant-ph
Synthesizing electromagnetically induced transparency without a control field in waveguide QED using small and giant atoms
三能级原子中光子的吸收可以通过在其中一个原子跃迁处施加相干驱动来控制和操纵。这种吸收被完全抵消，原子因此变得完全透明的情况被称为电磁感应透明（EIT）。EIT的特征是与其中心频率处的荧光猝灭相关联的窄透明窗口，这表明在该特定点处的非弹性散射被抑制。在波导量子电动力学（QED）中，当多个密集的量子发射体耦合到波导时，会出现类似EIT的透明窗口。透明性取决于原子的分离和能量失谐。在这项工作中，我们研究了一些不同的设置与二能级原子在波导QED都表现出EIT类透明窗口。与真正的三能级原子的情况不同，在我们考虑的系统中不需要驱动场，并且能级的相干耦合由波导介导。我们特别区分具有真正EIT样动力学的系统和那些表现出透明窗口但缺乏荧光猝灭的系统。我们所考虑的系统由小原子和巨原子组成，可以通过与光子或声子耦合的人造原子在实验上实现。这些系统可以为许多EIT应用提供更简单的路线，因为无需外部驱动。
2020-11-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonequilibrium Dynamics of Charged Particles in an Electromagnetic Field: Causal and Stable Dynamics from 1/c Expansion of QED
基于量子电动力学（QED）的一维1/c展开式的一致应用，从微观哈密顿量出发，导出了电磁场中无自旋带电粒子系统的一组随机运动方程.所有1/c^3量级的相对论修正都被动力学捕获，其中包括静电相互作用（库仑）、静磁反作用（毕奥-萨伐尔）、耗散反作用（亚伯拉罕-洛伦兹）和零温度和有限温度下的量子场涨落。与自洽的反反应的EM场包括我们表明，这种方法产生的因果关系和失控的自由运动方程，带电粒子反反应提供了新的见解，并自然导致方程符合（经典）达尔文哈密顿和量子算符排序一致的Breit哈密顿。为了达到1/c^3的量级，这种方法导致了与静磁自相互作用有关的非标准质量重整化，并且不需要截断来防止失控。我们的新结果还表明，标准亚伯拉罕-洛伦兹方程的病态可以被视为在1/c中应用不一致（即不完整的混合阶）展开的结果，如果从一开始，分析就被视为产生低能有效理论而不是精确解。最后，我们表明，1/c扩展的哈密顿框架内产生良好的噪声和耗散，除了多粒子相互作用。
2011-06-09 quant-ph
QED commutation relations for inhomogeneous Kramers-Kronig dielectrics
最近，非均匀三维色散吸收介质中全电磁场的唯象Maxwell理论的量子化方案已经被发展并应用于由两个具有公共平面界面的无限半空间组成的系统（H. T.当湖Knoell和D.- G. Welsch，Phys.Rev.A57，出版中）。在这里，我们表明，该计划，这是基于经典的格林张量积分表示的电磁场，适用于任何非均匀介质。为了这个目的，我们证明了QED的基本的等时对易关系是保持一个任意的空间依赖，Kramers-Kronig一致的介电常数。此外，扩展的量化方案的线性介质与有界区域的放大，并简要地解决各向异性介质的问题。
1998-03-13 quant-ph
A simple electromagnetic model of the electron
本研究提出一种环形电磁假设的电子微观模型，将电子建模为环形约束旋转电磁波，参数优化后与电子电荷、自旋、磁矩等QED性质定量吻合，为QED电子提供了经典电磁框架解释。
2025-10-28 quant-ph
Ultrarelativistic electron states in a general background electromagnetic field
在背景电磁场存在的情况下，在QED领域中获得精确解析结果的可行性几乎仅限于少数易于处理的情况，其中相应背景场中的狄拉克方程可以解析求解。这种情况限制了，特别是，在强激光场中的QED过程的理论分析范围内的平面波近似，即使在那些高强度，实验上只能通过在空间中紧密聚焦激光能量。在这里，在Wentzel-Kramers-Brillouin（WKB）或程函近似下，我们在一般时空结构的背景电磁场的存在下，在现实的假设下，电子的初始能量是问题中最大的动力学能量尺度，构建解析单粒子电子态。这些状态的相对紧凑的表达打开，特别是，在空间聚焦的激光束的存在下，这是特别相关的，鉴于即将到来的实验活动在这一领域的分析强场QED过程的调查的可能性。
2014-07-27 hep-ph quant-ph
Derivation of the Schrödinger equation from QED
薛定谔方程将电子波函数和电势联系起来，它们是涌现的物理量。在这个突现的层面上，薛定谔方程要么被假定为量子物理学的一个原理，要么被抽象地获得。然而，薛定谔方程是一个低能条件，我们可以从QED的基础上推导出来。由于电磁耦合常数的小值，我们表明，在低能量的相互作用，电势准确地代表了中间光子交换的贡献。然后，我们看到电子波函数的主导项是平面波（但不是自由波）的叠加，通过满足总能量关系，满足薛定谔方程、泡利方程和狄拉克方程。进一步证明了薛定谔方程中的动能项并不代表相互作用电子的动能，并分析和阐明了薛定谔方程的动力学性质.
2022-12-23 quant-ph
Kinetic inductance coupling for circuit QED with spins
本研究实现了Cr₇Ni分子自旋量子比特系综与颗粒铝超导微波谐振器动电感的纵向耦合，验证了其宽磁场测量能力与较长弛豫时间，并提出单自旋与fluxonium量子比特纵向耦合的研究方向。
2025-02-11 quant-ph
C++QED: An object-oriented framework for wave-function simulations of cavity QED systems
我们提出了一个有效地进行Monte Carlo波函数模拟腔QED与运动粒子的框架。它在很大程度上依赖于C++中实现的面向对象编程范式，并且可扩展和适用于模拟开放的相互作用量子动力学。为用户提供了许多"元素“，例如泵浦移动粒子、泵浦损耗腔模式和各种相互作用，以组成复杂的相互作用系统，该系统包含在各种配置的电磁场中移动的若干粒子，并对这些系统进行波函数模拟。提供了一些工具，以促进新要素的实施。
2007-01-29 quant-ph
QED in Optically Active Media: Enhanced Spontaneous Emission and Chiral Yet Parity Conserving Corrections to the Electron Mass
在Fedorov旋光性模型的基础上，对各向同性旋光性介质中的电磁场进行了量子化。导出了修正的光子传播算子。使用这个结果表明，QED校正的电子质量包含手征条款，但宇称不变。在介质中，二能级原子的自发辐射率增加。自发发射的辐射是部分偏振的。
1996-02-07 atom-ph hep-ph hep-th
Note on all-order Landau-level structures of the Heisenberg-Euler effective actions for QED and QCD
我们研究了常电磁场中著名的Heisenberg-Euler（HE）有效作用量编码的朗道能级结构。首先讨论了标量和旋量QED的HE有效作用量，然后将其推广到协变常色电磁场中的QCD模拟。我们确定了所有的朗道能级和塞曼能量从适当的时间表示在一个循环的顺序，并推导出真空持久性概率的Schwinger机制的总和形式的所有订单朗道能级的独立贡献。我们发现，在旋量量子电动力学中，磁场催化的Schwinger机制增强了，相反，由于Landau量子化的“零点能量”，标量量子电动力学的指数抑制更强。对于QCD，我们根据横向和纵向胶子模不同的塞曼能量确定了它们的离散能级，并明确证实了施温格机制中纵向胶子和鬼贡献之间的抵消。我们还讨论了微扰胶子激发的不稳定基态，即Nielsen-Olesen不稳定性。
2020-01-17 hep-ph quant-ph
The non-linear field theory III: Geometrical illustration of the electromagnetic representation of Dirac's electron theory
本文是前两篇论文“非线性场论“I和II的继续。本文根据狄拉克电子理论的电磁表象，考虑正负电子电磁场的几何分布。这为QED的许多基本问题的解释和解决提供了可能。
2004-07-09 quant-ph
Single mode two-channel cavity QED
在这个简短的交流中，我们导出了一种新的双通道腔QED模型。双通道模型是重要的，因为它们经常导致量子干涉现象。先前的模型依赖于使用两个或更多个量子化电磁场的模式，部分原因是能量和宇称的限制。正如它在这项工作中所示，这种限制可以克服与使用适当选择的原子能级的配置和经典外场的应用程序。竞争的单光子和双光子过程涉及一个单一的模式可能会获得。
2008-04-04 quant-ph
Analytical tools for investigating strong-field QED processes in tightly focused laser fields
本文件是自然延续的信[物理学。\textbf{113}，040402（2014）]，其中在存在一般时空结构的背景电磁场的情况下，电子波函数已经被解析地构造，假设电子的初始能量是问题中的最大动态能量尺度，并且考虑到背景紧密聚焦激光束的情况。在这里，我们在相同的近似下确定标量和旋量传播子，这是计算的有用工具，例如，在这种复杂的电磁场中发生过程的总概率。此外，我们还提出了一个更简单和更普遍的电子波函数的表达式，发现在[Phys.Rev.Lett. \textbf{113}，040402（2014）]，并且我们指出了从平面波场中的公知Volkov波函数开始获得它们的替换规则。
2015-04-14 hep-ph quant-ph
Magnetic moments in the Poynting theorem, Maxwell equations, Dirac equation, and QED
National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）
本文探讨了电子磁偶极矩与磁场或其他电子在经典和量子电动力学中的相互作用。通过扩展泊松定理以考虑磁偶极矩与非均匀磁场的相互作用能量，建立了与扩展的麦克斯韦方程的联系，并展示了两种不同方法的一致性结果。
2026-04-20 physics.class-ph quant-ph
Non-perturbative effects of deep-strong light-matter interaction in a mesoscopic cavity-QED system
该研究分析共腔中两组量子二聚体在深强耦合下的非微扰响应，发现光子辅助相互作用产生依赖二聚体数奇偶性的量子化交叉极化台阶，而该效应在热力学极限下消失。
2023-08-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
