Superconducting giant atom waveguide QED: Quantum Zeno and Anti-Zeno effects in ultrastrong coupling regime
巨原子系统是量子光学中的一个新的范例，传统的偶极近似在其中已经不再适用。本文通过两个耦合点将超导电路耦合到传输线上，构造了一个人工巨原子模型。在超强耦合区，我们证明了由不可忽略的反转原子-波导耦合项引起的巨原子的兰姆位移将改变其耗散过程.此外，我们还研究了巨原子大小作为敏感控制器的量子芝诺和反芝诺效应。具体地说，通过比较临界测量间隔和巨原子的寿命，我们阐明了量子反Zeno效应发生的条件。希望我们的工作能对巨原子系统在量子力学基本问题研究中的应用有所帮助。
2022-05-07 quant-ph
Giant-Atom Effects on Population and Entanglement Dynamics of Rydberg Atoms
本研究提出基于相干场驱动的相互作用里德堡原子对耦合光子晶体波导的光学频段合成巨原子方案，观测到相位依赖衰减与纠缠产生等效应，拓展了巨原子波导物理并可应用于量子信息处理。
2023-04-28 quant-ph
Interaction and entanglement engineering in driven giant atoms setup with coupled resonator waveguide
本文研究耦合谐振器波导中巨型原子的相干相互作用，通过构型与驱动相位调控有效耦合、耗散及纠缠，实现显著的Rabi劈裂纠缠和可超过近邻纠缠的次近邻纠缠增强。
2024-06-13 quant-ph
Nonreciprocal and chiral single-photon scattering for giant atoms
巨原子量子光学为研究光子散射提供了新的范例。巨原子是实现非互易和手征量子光学的有效平台，本文研究了巨原子的非平凡单光子散射特性。对于二能级巨原子，我们确定了非互易传输的条件：外部原子耗散进一步要求的本地耦合相位的时间反演对称性的破缺以外。特别地，在非马尔可夫区域中，非常规的复兴峰周期性地出现在反射谱中。为了探索更有趣的散射行为，我们将二能级巨原子系统推广到Δ型和{ \nabla }型三能级巨原子与不同物理机制的双波导耦合，实现了非互易和手征散射.我们提出的巨原子结构具有潜在的应用，高效率的有针对性的路由器，可以传输单光子到任何所需的端口确定性和循环器，可以在四个端口之间的循环方式传输单光子。
2023-02-24 quant-ph
Decay dynamics of a giant atom in a structured bath with broken time-reversal symmetry
本文研究耦合到合成磁通锯齿晶格的两能级巨原子衰变动力学，发现其可实现手性自发辐射和非互易延迟光，为量子网络构建提供新途径。
2023-06-01 quant-ph
Entanglement preparation and non-reciprocal excitation evolution in giant atoms by controllable dissipation and coupling
研究了波导QED中巨原子的动力学行为，其中原子通过两个位置耦合到耦合谐振腔波导中。对于单个巨原子系统，我们发现原子的耗散率可以通过调节其大小来调节。对于两个巨原子系统，波导将诱导可控的个体和集体耗散以及有效的原子间耦合。理论上可以实现稳健的纠缠态制备和非互易激发演化。我们希望我们的研究可以应用在基于光声波导装置的量子信息处理中。
2021-07-13 quant-ph
Formation of Giant Quasibound Cold Diatoms by Strong Atom-Cavity Coupling
我们发现，巨大的准束缚双原子复合物，其尺寸通常是数百nm，可以形成由腔内冷硅藻光缔合或光解在强原子-腔耦合制度。
1999-02-21 quant-ph
Decoherence-free interaction and maximally entangled state generation in giant-atom semi-infinite waveguide systems
Lanzhou University（兰州大学）
本文研究了在半无限波导系统中，通过编织和嵌套配置实现巨原子的去相干自由相互作用，并生成最大纠缠态。
2026-02-05 quant-ph
Entangling two giant atoms via a topological waveguide
本文研究两个二能级巨型原子经 SSH 拓扑波导产生纠缠，分析16种耦合构型与主方程动力学，发现五对构型可显著增强纠缠的延迟突然出现。
2024-05-08 quant-ph
Giant Atoms in a Synthetic Frequency Dimension
在多个空间点与实空间波导相互作用的巨原子由于其独特的干涉效应而引起了广泛的关注。在这里，我们提出了一个可行的方案，用于在合成频率维中构建巨原子，例如，一个动态调制的超导谐振器和一个定制的三能级人工原子。分析和数值计算结果表明，我们的方案与实空间二能级巨原子有很好的一致性。特别是，模型在动量空间中的对称性可以通过调整施加在原子上的外场的相位来打破，从而使原子和频率晶格之间发生手征相互作用。我们进一步证明了通过直接扩展我们的模型来模拟级联相互作用和频率维度上的定向激发转移的可能性。
2022-06-03 quant-ph
A giant atom with modulated transition frequency
巨原子具有频率依赖的自发发射和相干效应。本文研究了跃迁频率动态调制的二能级巨原子的自发发射动力学。结果表明，由频率调制和延迟效应本身引起的动力学相位对巨原子系统的延迟反馈效应有很大的影响。有趣的是，这样的修改可以反过来抑制延迟反馈，使巨原子的行为像一个小的。通过在两个原子-波导耦合路径之间引入一个附加的相位差，我们也证明了实现手性和可调谐的输出光场时间分布的可能性。本文的结果在量子信息处理和量子网络工程中具有潜在的应用价值。
2022-11-25 quant-ph
Giant atoms with time-dependent couplings
研究了耦合强度随时间变化的波导中二能级巨原子的衰变动力学。在延迟效应不可忽略的非马尔可夫区域，我们证明了原子的动力学在较早的时刻依赖于原子-波导耦合强度。这使得人们可以定制的巨原子的衰变动力学，甚至实现一个固定的人口复苏与适当的耦合调制。此外，我们还证明了在周期耦合猝灭的巨原子模型中模拟量子芝诺和量子反芝诺效应的可能性。这些结果在量子信息处理和量子网络工程中具有潜在的应用价值。
2022-06-07 quant-ph
Single-photon frequency conversion via a giant $Λ$-type atom
我们研究了单光子通过一个巨大的$Λ$型原子的散射，其中两个原子的跃迁是在两个分离的点与一个单一的波导模式耦合。巨原子结构引入了相位相关的干涉效应到弹性（频率保持）和非弹性（频率转换）散射过程中，这会改变相应的衰减率（以及跃迁频率），使得巨原子能够接近小原子的各种极限。最佳频率转换的条件也被确定，并显示为相位相关。此外，我们考虑的组合的巨原子干涉和Sagnac量子干涉进一步插入Sagnac干涉仪在每个耦合点。结果表明，这两种干涉效应是兼容的，并发挥独立的作用，使单位效率的有效频率转换，可以实现除了由巨原子结构诱导的相位相关的现象。
2021-08-30 quant-ph
Bound state in the continuum and dynamics via phase modulation in giant-atom waveguide setups
Northeast Normal University（东北师范大学）
本文研究了巨原子波导-量子电动力学系统中通过相调制控制束缚态连续谱和原子动力学的方法，揭示了相位工程在非本地光-物质接口中控制干涉、束缚态和量子动力学的重要性。
2026-05-18 quant-ph
Strongly coupled giant-atom waveguide quantum electrodynamics
Lanzhou University（兰州大学）
通过分析复合系统能谱中的束缚态，揭示了巨原子非马尔可夫动力学行为，为抑制退相干和开发量子互连器件提供指导。
2026-05-27 quant-ph
Interaction between giant atoms in a one-dimensional structured environment
巨原子--在多个离散点与光耦合的量子发射体--由于其许多有前途的性质，如无消相干相互作用，正在成为量子光学的一个新范例。虽然大多数以前的工作都考虑了耦合到开放连续波导的巨原子或耦合到结构化浴的单个巨原子，但在这里，我们研究了由结构化波导介导的两个巨原子之间的相互作用，例如，一种光子晶体波导。这种环境的特征在于有限的能带和带隙，其影响超出马尔可夫制度的原子动力学。在这里，我们表明，在带内，消相干的相互作用是可能的不同的原子腔失谐，但从连续波导的情况下退化的时间延迟和其他非马尔可夫效应。在能带之外，原子通过束缚态的重叠相互作用，我们发现，对于某些参数，巨原子可以比小原子更强烈地相互作用，并且距离更长-例如，当限制每个耦合点可实现的最大耦合强度时。所得结果可用于量子模拟和量子门的实现。
2022-08-08 quant-ph
Nonexponential decay of a giant artificial atom
在量子光学中，光与物质的相互作用通常是使用小原子与波长比原子尺寸大几个数量级的电磁场相互作用来研究的。相比之下，在这里，我们实验证明了巨大不同的巨原子制度，其中人工原子与声场相互作用的波长比原子尺寸小几个数量级。这是通过将超导量子位在两个点处耦合到表面声波来实现的，两个点之间的间隔为100个波长。这种方法相当于通过将原子附着在天线上来控制原子的辐射。由于声速很低，使得光场在巨原子中的传播存在明显的内部时滞，从而产生非马尔可夫动力学。我们证明了巨原子在频谱上的非马尔可夫性质以及在时域上的非指数弛豫。
2020-03-31 quant-ph
Complex decoherence-free interactions between giant atoms
巨原子为实现无退相干相互作用提供了一个很有前途的平台，这是现代量子技术的一个重要任务。本文系统地研究了如何通过周期性耦合调制和耦合点的合理安排来实现巨原子间复杂的无消相干相互作用。我们证明，相位的调制，这是可调的实验中，可以被编码到消相干的相互作用，从而使相位相关的动力学时，巨原子构成一个有效的闭环。此外，我们考虑了耦合点间距较大时非马尔可夫延迟效应的影响，并研究了其对调制参数的依赖性。
2023-02-04 quant-ph
Generation of maximally-entangled long-lived states with giant atoms in a waveguide
在本文中，我们展示了如何在波导中利用光子介导的相互作用有效地产生两个人造巨原子之间的纠缠。利用巨原子进入波导的可调衰减过程和干涉过程，可以使纠缠的自发突然产生得到强烈的增强。当系统由共振经典场驱动时，在稳态区域也可以产生高纠缠态。我们表明，由系统发出的光的统计数据可以被用来作为一个见证的纠缠在系统中的存在，因为巨大的光子聚束观察到接近的制度的最大纠缠。考虑到在这个系统中产生的量子关联的非相干程度，我们的结果为在巨原子系统中产生量子关联和操纵光子统计开辟了广阔的途径。
2023-02-03 quant-ph
Adiabatic topological passage based on coupling of giant atom with two Su-Schrieffer-Heeger chains
研究巨原子介导两条SSH链的绝热拓扑渡越，利用暗态实现激发的可控转移，对频率失配和耦合无序具有鲁棒性，为量子信息处理提供新方法。
2024-12-27 quant-ph
Tunable Chiral Bound States with Giant Atoms
我们在超导巨原子和约瑟夫森光子晶体波导（PCW）组成的系统中提出了可调谐的手征束缚态，在其他量子设置中没有类似的。手征束缚态是由于巨原子与波导中多个点的非局域耦合干涉而产生的。通过改变原子与波导的耦合强度或外加偏压，可以实现手征性的调谐。此外，手征束缚态可以诱导耦合到同一波导的多个巨原子之间的定向偶极-偶极相互作用。我们的建议是准备在超导电路的实验中实施，在那里它可以被用来作为一个可调的工具箱，实现拓扑相变和量子模拟。
2021-02-05 quant-ph
Non-Markovian disentanglement dynamics in double-giant-atom waveguide-QED systems
研究了耦合到一维波导中的两个巨原子的解纠缠动力学。在考虑光子传输时间的情况下，研究了两个巨原子解纠缠过程中的非马尔可夫延迟效应。通过求解概率振幅的时滞运动方程，得到了单激发空间中两个初始处于最大纠缠态的巨原子纠缠度的演化.结果表明，延迟引起的非马尔可夫性导致纠缠的非指数衰减和恢复。具体地，我们考虑了分离，编织，嵌套耦合配置，并发现在这些配置的解纠缠动力学表现出不同的功能。我们证明了在一定条件下，这三种耦合结构的稳态纠缠依赖于时间延迟。我们还研究了失谐量效应和初态相位效应对两个巨原子解纠缠的影响。此外，我们还研究了两个巨原子初始处于零激发和双激发叠加态时的退纠缠动力学。这一工作为在巨原子间产生稳态纠缠铺平了道路，在基于巨原子波导QED系统的大规模量子网络的构建中具有潜在的应用价值。
2022-12-08 quant-ph
Ultrastrong waveguide QED with giant atoms
巨发射体量子光学为波导QED中非马尔可夫性质的观测和操纵提供了一条新的途径。在本文中，我们扩展的巨原子理论，迄今仅限于微扰轻物质制度，以处理超强耦合制度。在标准旋波近似下，利用静态和动态极化子方法研究了巨原子与欧姆波导耦合的低能子空间。通过计算巨原子局域-离域量子相变的耦合函数，分析了系统的平衡性质。我们发现，虚光子打扮的基态是非指数本地化的接触点周围，但衰减的幂律。研究了初始激发态巨原子的动力学，指出了超强耦合对兰姆位移和自发发射衰减率的影响。最后，我们评论的存在，所谓的振荡束缚态超越旋转波近似。
2022-05-16 quant-ph
Giant Radiative Interactions Among Distant Atoms
我们研究了增强远距离原子之间的基本辐射相互作用的可行性。我们提出了一般性的参数产生增强。特别是，我们展示了如何巨大的偶极-偶极相互作用可以通过考虑放置在微米大小的二氧化硅球附近的偶极产生。巨大的相互作用产生的回音壁模式可以共振耦合的偶极子。
2000-11-30 quant-ph
Entanglement transfer between giant atoms in waveguide-QED systems
本文研究波导QED系统中巨原子间的纠缠转移，比较分离、编织、嵌套及小原子四种耦合构型，发现编织型构型依赖相位偏移可实现最优甚至完全的纠缠转移，为波导QED平台中的巨原子纠缠操控奠定基础。
2025-01-03 quant-ph
Controllable single-photon wave packet scattering in two-dimensional resonator array by a giant atom
本研究针对二维光子谐振器阵列与巨型原子的非局域耦合体系，通过迭代制备稳定入射波包，调节耦合强度实现单光子波包的可控对称/非对称散射，发现散射中原子激发概率可忽略，为二维体系中按需生成光子态提供新方法。
2025-07-29 quant-ph
Atom-photon dressed states in a waveguide-QED system with multiple giant atoms
该研究分析多巨原子耦合谐振腔波导QED系统的束缚态特性，揭示阈值条件与光子介导相互作用，发现调控耦合构型可获不同相互作用原子链并形成元带，为量子模拟与信息处理提供平台。
2024-03-02 quant-ph
Giant atom with disorders: Effects from imperfect couplings
Center for Joint Quantum Studies and Department of Physics, School of Science, Tianjin University（天津大学理学院物理系联合量子研究中心）
研究揭示巨原子系统中杂质对耦合位置和强度的影响，发现非马尔可夫 regime 中需更精确控制耦合位置以观察BICs现象。
2025-12-10 quant-ph
Waveguide Quantum Electrodynamics with Giant Superconducting Artificial Atoms
光-物质相互作用的模型通常会调用偶极近似，其中原子被视为点状物体，与它们相互作用的电磁模式的波长相比。然而，当原子的尺寸和模式波长之间的比率增加时，偶极近似不再成立，原子被称为“巨原子”。到目前为止，在巨原子体系中使用固态设备的实验研究仅限于耦合到短波长表面声波的超导量子比特，仅探测原子在单一频率下的特性。在这里，我们采用了另一种架构，实现了一个巨大的原子耦合小原子的波导在多个，但分离，离散的位置。我们实现的巨原子，使可调谐的原子波导耦合与大的开关比和耦合光谱，可以通过设备设计工程。我们还证明了多个巨原子之间的退相干自由的相互作用，介导的准连续谱的模式在波导-一种效果，是不可能实现与小原子。这些功能允许这种架构中的量子位在原位在受保护和发射配置之间切换，同时保留量子位-量子位相互作用，为高保真量子模拟和非经典巡回光子生成开辟了新的可能性。
2020-07-03 quant-ph
Bound states and atomic interaction in giant atom waveguide QED with dispersive coupling
提出嵌套巨原子与耦合谐振器波导的色散耦合方案，利用能隙束缚态重叠实现位置依赖的原子相互作用，并以近 0.999 保真度完成叠加态转移。
2024-09-14 quant-ph
Catch and release of propagating bosonic field with non-Markovian giant atom
本文提出利用非马尔可夫巨原子通过多耦合点与环境相互作用，借助场束缚态实现对传播光子/声子的按需捕获与释放，并通过散射系数计算和数值验证了该机制。
2023-12-14 quant-ph
Selective band interaction and long-range hopping in a structured environment with giant atoms
Institute of Theoretical Physics, School of Physics, Xi’an Jiaotong University（西安交通大学物理学院理论物理研究所）
本研究通过调控巨原子相位实现对散射带和扁平带的选择性相互作用，并在带隙区域实现高保真度的长程跃迁与能量交换。
2025-12-18 quant-ph
Coherent Control of Spontaneous Emission for a giant driven $Λ$-type three-level atom
研究受驱三能级巨型原子与一维波导的弛豫动力学，发现通过双耦合点可实现光子捕获及原子布居数的稳定或周期振荡，且该振荡束缚态依赖于原子尺寸远大于光波长的条件。
2024-05-30 quant-ph
Simulating and probing many-body quantum states in waveguide-QED systems with giant atoms
提出在巨型原子波导QED中模拟对角AAH模型的理论框架，利用波导光子介导相互作用并探测能谱，高精度再现Hofstadter蝴蝶谱并区分多体局域相与扩展相。
2025-02-15 quant-ph
Single-photon scattering in giant-atom topological-waveguide-QED systems
本文研究SSH拓扑波导与一个或两个巨原子耦合的单光子散射，给出精确散射振幅，揭示耦合构型、耦合点距离和拓扑效应对反射、透射及多种谱线线型的调控规律。
2025-03-13 quant-ph
Chiral Quantum Network with Giant Atoms
在超导量子线路中，手征量子信息的路由通常是通过铁氧体环行器来实现的，铁氧体环行器通常体积大、有损耗且需要强磁场。为了克服这些问题，我们提出了一种利用SQC平台中的巨原子效应实现手征量子网络的新方法。通过假设每个耦合点随时间调制，相互作用变得依赖于动量，并且由于干涉效应，巨原子将手性地发射光子。手征因子可以接近1，并且发射方向和发射速率都可以通过调制信号自由调节。我们证明了在遥远的巨原子之间可以实现高保真的态转移。我们的方案可以很容易地集成在超导芯片上，并有可能作为一个可调的工具箱，用于未来的手征量子网络中的量子信息处理。
2022-05-10 quant-ph
Phase-controlled bound states in giant atom waveguide QED setup
本文研究巨原子通过两个远距离位点耦合的一维光子波导，发现相位调控的BOC和BIC，给出BOC存在条件及BIC频率与光子分布，并预测由BIC与BOC振荡诱导的量子拍，为利用束缚态操控波导系统提供新途径。
2024-10-20 quant-ph
Giant-atom quantum acoustodynamics in hybrid superconducting-phononic integrated circuits
Tsinghua University（清华大学）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
通过超导量子比特与声子波导耦合，实现巨原子量子声动力学，展现非马尔可夫放松动力学和高纯度量子叠加态制备。
2025-12-18 quant-ph
Photonic state engineering via energy-level crossing by giant atoms in topological waveguide QED setup
School of Physics Science and Technology, Shenyang Normal University（沈阳师范大学物理科学与技术学院）；School of Physical Science and Technology, Soochow University（苏州大学物理科学与技术学院）；Center for Quantum Sciences and School of Physics, Northeast Normal University（东北师范大学量子科学中心与物理学院）
本文提出利用非局部巨原子耦合与拓扑带结构的相互作用，实现对波导量子电动力学中光子束缚态的可控操控，展示了拓扑与非局部光子-物质耦合结合的可行性。
2026-04-16 quant-ph
Collective Radiance of Giant Atoms in Non-Markovian Regime
研究了一维波导中两个人工巨原子与连续波模相互作用的非马尔可夫动力学。基于图解方法，我们给出了精确的解析解，预言了丰富的集体辐射现象。对于特定的集体态，衰变率远远超出Dicke模型和标准马尔可夫框架的预测，表明超超辐射的存在.超辐射到亚辐射的跃迁可以通过调整巨原子的交换对称性来实现。此外，在连续介质中存在多个束缚态，光子/声子在耦合点形成的腔状几何结构中来回反弹。通过改变巨原子的能级分裂，可以方便地将囚禁在BIC中的光子/声子重新释放出来。该机制依赖于相干延时反馈和巨原子耦合点间干涉的共同作用。这项工作通过引入非马尔可夫性从根本上拓宽了巨原子集体辐射的研究领域。这也为具有更复杂延迟的非线性开放量子系统的清晰解析描述铺平了道路。
2023-01-07 quant-ph
An input-output approach for giant atom scatterings beyond the dipole approximation
Information Quantum Technology Laboratory, School of Information Science and Technology, Southwest Jiaotong University（西南交通大学信息科学与技术学院信息量子技术实验室）
本文提出改进的输入-输出方法，用于处理巨原子散射问题，能解释Fano型散射谱并提取物理参数，为高性能光学量子器件提供新途径。
2026-05-11 quant-ph
Generation of two-giant-atom entanglement in waveguide-QED systems
本文研究一维波导中两个巨原子在不同耦合构型下的纠缠产生，发现纠缠依赖耦合构型、相位和初态，嵌套耦合纠缠最大，可用于量子网络纠缠控制。
2023-08-30 quant-ph
Single-photon manipulations based on optically-controlled chiral couplings in waveguide structures of Rydberg giant atoms
本文提出基于里德伯巨型原子波导的光控手性耦合平台，实现可切换的非互易光子散射和高效频率转换，为手性量子光学提供新方案。
2023-12-20 quant-ph
Giant atom induced zero modes and localization in the nonreciprocal Su-Schrieffer-Heeger chain
具有趋肤效应的非厄米系统的一个显著特征是其谱和本征态对边界条件的敏感性。文献中探讨了三种类型的边界条件--周期边界条件、开放边界条件和系统中的缺陷作为边界。在这项工作中，我们介绍了另一种类型的边界条件提供了一个巨大的原子。巨原子在两点上与非互易的SuSchriling-Heeger链耦合，并扮演缺陷的角色。我们研究了系统的本征态的能谱和局域化，发现巨原子可以诱导出非对称零模。一个显著的特点是，在弱局域化区域，体态可能局域在链-原子耦合的左边或右边。这种双极局域化导致布洛赫样状态，即使平移不变性被打破。此外，我们发现即使在强耦合区域，局域化也明显弱于两个小原子或开边界条件的情况。这些有趣的结果表明，巨原子与非互易SSH链的非局域耦合削弱了本征态的局域化。我们还表明，李雅普诺夫指数的长时间动力学在现实空间中可以作为一个证人的局域体态。
2023-02-27 quant-ph
Topology and retardation effect of a giant atom in a topological waveguide
量子发射体与拓扑光子系统之间的相互作用使得发射体和光子都具有奇异的行为。本文研究了一个由Su-Schrieffer-Heeger（SSH）链构成的一维拓扑波导中两点与一个巨原子耦合的系统。研究了混杂系统的拓扑性质。我们发现巨原子可以作为一个有效边界，在周期性边界下诱导出手征零能模。这些模态的性质与开边界SSH模型中的模态相似。同时，SSH波导作为一种结构化环境，诱导了巨原子的迟滞效应和非马尔可夫耗散。我们的工作可能会促进更多的研究物质和拓扑环境之间的相互作用。在目前的技术条件下，利用超导量子线路对我们的研究进行实验验证是非常可能的。
2022-07-14 quant-ph
High-fidelity Generation of Bell and W States in Giant Atom System via Bound State in the Continuum
本研究提出利用连续域束缚态在耦合谐振子波导的巨原子系统中生成高保真纠缠态的方案，Bell态保真度超98%，可扩展生成W态，纠缠态生成快且长期稳定，可在固态量子平台实现，拓展了相关系统在量子信息处理中的应用。
2025-01-12 quant-ph
Quantum optics with giant atoms in a structured photonic bath
本文建立任意维度结构化光子浴中巨原子的通用量子光学框架，并首次提出可跨连续谱、结构与维度预测和设计无退相干哈密顿量的判据。
2025-01-17 quant-ph
Controlling entanglement by phase engineering in giant-atom waveguide
College of Physics and Electronic Engineering, Hainan Normal University（海南师范大学物理与电子工程学院）
研究两个耦合到公共波导的巨原子纠缠动力学，通过在耦合点引入额外相位调制，精确操控纠缠演化，实现纠缠动力学与小原子等效，并增强抗相位变化的鲁棒性。
2026-03-25 quant-ph
Spatial Non-Locality Induced Non-Markovian EIT in a Single Giant Atom
在最近的实验中，观察到了巨原子的电磁感应透明（EIT），但没有发现任何非常规的透射光谱。在这封信中，我们证明了非常规EIT确实存在于巨原子中，并指出了为什么到目前为止还没有观察到它。与这些已有的工作不同，本文提出了一种观测非常规EIT的相容理论，包括实空间方法和时间延迟主方程。我们发现这种现象是一种量子效应，不能像最近的工作那样用半经典的方法来描述。我们的理论表明，当两个相邻耦合点之间的时间延迟与原子的弛豫时间相当时，可以观察到它，这对于未来的实验观察至关重要。这种新现象是由于巨原子固有的非定域性，它在物理上迫使传播场在空间上是驻波，而原子在时间上表现出延迟。我们的理论为非定域系统在量子信息处理中的应用建立了一个框架。
2021-12-15 quant-ph
Nonreciprocal frequency conversion with chiral $Λ$-type atoms
本文从一个$Λ$型原子模型出发，将其两个跃迁都与波导手性耦合，并将其推广到巨原子模型。研究了巨原子模型在马尔可夫和非马尔可夫两种情况下的单光子散射。结果表明，手性原子波导耦合使非互易，无反射，和有效的频率转换，而巨原子结构引入有趣的干涉效应的散射行为，如超窄的散射窗口。手征巨原子模型在两个区域表现出完全不同的散射谱，特别是在特定条件下表现出非马尔可夫性诱导的非互易性。这些现象可以从巨原子模型的有效失谐量和衰变率来理解。我们的结果在集成光子学和量子网络工程中具有潜在的应用。
2022-05-09 quant-ph
Giant atoms coupled to waveguide: Continuous coupling and multiple excitations
Fujian Key Laboratory of Quantum Information and Quantum Optics (Fuzhou University)（福建量子信息与量子光学重点实验室（福州大学））；Department of Physics, Fuzhou University（福州大学物理系）
本文提出随机薛定谔方程方法研究巨原子与波导耦合的动力学，解决连续耦合和多重激发研究不足问题，揭示连续耦合破坏相位差条件并削弱干涉效应，同时有效处理多重激发。
2026-02-17 quant-ph
Controlling photons by phonons via giant atom in a waveguide QED setup
本文研究波导 QED 声子-光子混合系统，提出由表面声波声子修饰的巨型原子通过非局域耦合控制单光子传输，并揭示近共振调制与大失谐色散耦合机制。
2023-06-30 quant-ph
Beyond Spontaneous Emission: Giant Atom Bounded in Continuum
单个超导量子比特与微波光子的量子耦合带来了非凡的实验机会。在这里，我们考虑声子的情况下，量子位耦合到电磁表面声波天线，使超声传播的量子位振荡。这可以被认为是一个巨大的原子，是许多声子波长长。我们研究了一个完全可解的玩具模型，捕捉这些效果，并发现，这个非马尔可夫巨原子有一个抑制松弛，以及一个有效的真空之间的量子比特激发和本地波包的声音耦合，即使在没有腔的声波。最后，我们考虑这些想法在当前的表面声波器件的实际实现。
2019-12-20 quant-ph
Quantum interference and controllable magic cavity QED via a giant atom in coupled resonator waveguide
该研究分析双位点耦合 CRW 的巨型原子动力学，利用连续谱内外束缚态干涉实现光子束缚，并提出可在完美腔与泄漏腔间调控的魔法腔 QED 模型。
2023-07-12 quant-ph
