Evolution of Gaussian Wave Packet and Nonadiabatic Geometrical Phase for the time-dependent Singular Oscillator
在高斯波包框架下，得到了含时奇异振子的几何相位。用简单的几何方法证明了几何相位与广义谐振子的经典非绝热Hannay角有关。
2002-04-22 quant-ph
Wave packets of a harmonic oscillator with various degrees of rigidity
研究了谐振子势中波包的时间演化。对于最一般的情形，得到了一些新的结果.引入一个自然数，称为“刚性度”，定性地描述了波包的形状随时间变化的程度。本文提出了两类具有任意给定刚度的波包。
2002-08-15 quant-ph
Deformed Harmonic Oscillators for Metal Clusters and Balian-Bloch Theory
利用量子群技术对具有对称性Uq（3）$\supset$ SOq（3）的三维q变形谐振子（3D q-HO）的金属团簇壳层结构的预言，与Balian和Bloch的周期轨道理论对电子在球腔中运动的限制进行了比较.结果表明，这两个模型的预测之间的协议是建立通过引入一个额外的长期的哈密顿量的3D q-HO，这并不影响超壳的预测。这个项保留了Uq（3）$\supset$ SOq（3）对称性，同时它还可以通过变分过程导出，类似于通过引入变频振荡器（VFO）的概念从通常的谐振子导出莫尔斯振荡器的过程。
2003-11-27 quant-ph
Propagation, breathing and transition of matter-wave packet trains
我们找到了一组新的量子谐振子的精确解，它描述了一些波包序列，其平均能量与谐振子的量子能级和经典能量都成正比。波包列的中心可以像频率为$ω$的经典谐振子一样振荡。列的宽度和宽度可以随着频率$2 ω$同时改变，作为呼吸器的阵列。在一定的微扰下，波包串可以在不同量子数的态之间跃迁。我们用解析和数值方法证明了波包序列可以严格地拟合Strecher等人在Nature 417，150（2002）中观测到的物质波孤子序列。当波包以更大的振幅呼吸时，它们表现出物质波的周期性崩溃和复苏。
2003-01-23 quant-ph
Directed coherent transport due to Bloch oscillation in two dimensions
我们指出，在高维情况下，与通常考虑的一维情况相反，由静力驱动的Bloch振荡可以诱导波包的输运。波包不断地振荡，但在更大的时间尺度上，它以恒定的速度永久地漂移。作为一个值得注意的特点，净输运在长期运行中总是垂直于外力，从而由它控制.我们验证了这一预测的数值和讨论的实验实现与冷原子在光晶格和二维光子晶格.
2011-02-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Low Energy Wave Packet Tunneling from a Parabolic Potential Well through a High Potential Barrier
当势垒高度远大于振子基态能量，且波包的平均能量与最近的振子本征值之差足够小时，考虑了波包从抛物势阱隧穿势垒的问题.发现了从振子能级出发的部分隧穿率的普适泊松分布。给出了不同类型包（相干包、压缩包、奇偶包、热包等）隧穿速率的显式表达式。的指数和修改贝塞尔函数的条款。隧穿速率对包中的能量分布非常敏感，并且它们可能显著超过具有相同平均量子数的能态的隧穿速率。
1996-07-04 quant-ph
Quantum dynamics of magnetically controlled network for Bloch electrons
利用紧束缚方法研究了不同近邻相互作用下量子网络中Bloch电子波包运动的量子动力学。对于各种几何配置，这些网络可以用作一些光学设备，如分束器和干涉仪。当具有高斯波包的布洛赫电子输入这些器件时，可以观察到各种量子相干性现象，例如，Y型光束中无反射的理想量子态转移，星形网络实现电子波多模纠缠，以及利用格点Aharonov-Bohm效应实现Bloch电子干涉仪。在这些概念性量子器件的背后是这样一种物理机制，即对于具有某些特定值的跳变参数，一个连通的量子网络可以简化为一个虚拟网络，该虚拟网络是一些不可约子网络的直和。因此，该虚拟网络中每个子网络中的完美量子态传输可以被视为相干分束过程。分析和数值研究表明，波包运动在这些量子网络的可控性的磁通量通过这些网络的某些回路，或通过调整节点上的耦合。当不同的波包初始进入这些量子网络时，我们发现这些量子相干性效应的本质区别。利用这些量子相干特性，基于可能的工程固态系统，如实验上可以实现的量子点阵列，它们有望被用作费米子系统的量子信息处理器。
2006-03-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Photon Wave-packet Manipulation via Dynamic Electromagnetically Induced Transparency in Multilayer Structures
我们提出了一个麦克斯韦-布洛赫描述的光脉冲通过EIT介质和真空交替层组成的空间非均匀系统的动力学传播。我们研究了EIT控制场的动态调制对波包形状的影响：发现了由于群速失配界面的存在而引起的有趣的效应，并基于连续性方程给出了有效的描述。提出并讨论了用标准实验技术在超冷原子样品中实现的调制方案。
2010-02-01 quant-ph
Observation of the Bloch-Siegert Shift in a Qubit-Oscillator System in the Ultrastrong Coupling Regime
我们测量了磁耦合到超导量子比特的$LC$谐振器的色散能级位移，这清楚地表明我们的系统工作在超强耦合区。大的动互感提供了$\approx0.82$ ~GHz的耦合能量，需要在Jaynes-Cummings模型的描述中添加反向旋转波项。当量子位处于对称点时，我们发现了50~MHz的布洛赫-西格特位移，与我们的分析模型完全一致。
2010-12-01 cond-mat.supr-con quant-ph
Bloch-Like Quantum Multiple Reflections of Atoms
我们表明，在一定的情况下，原子可以遵循振荡运动的周期性激光轮廓与高斯包络。这些振荡可以很好地解释，通过使用能量禁戒空间区域的模型。与Bloch振荡的异同进行了讨论。我们证明了这种效应不仅存在于排斥势，也存在于吸引势，即量子多重反射也是可能的。
1998-11-14 quant-ph
Time dependent partial waves and vortex rings in the dynamics of wave packets
我们发现了一类新的含时分波，它是三维谐振子含时薛定谔方程的解。我们还讨论了谐振子相干态分解为这些分波的问题。当哈密顿量中存在自旋-轨道相互作用时，这种分解对于描述一个代表自旋粒子的波包的动力学特性显得特别方便。一个局部波包演变成一个环面和向后的例子，对于一个特定的初始条件进行了分析，并与计算机图形显示。
1997-02-21 quant-ph
Qubit-oscillator relationships in the open quantum Rabi model: the role of dissipation
该研究针对耗散开放量子Rabi模型，推导量子比特布洛赫坐标与振荡器可观测量的函数关系，通过多类模拟验证其在强耦合内的有效性，分析了浴耦合对计算的简化作用及超强耦合下非马尔可夫效应带来的计算困难。
2023-01-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Closed form perturbative relativistic modifications to wave-packet dynamics in the quantum harmonic oscillator
California State Polytechnic University（加州理工大学）
在微扰框架下推导了量子谐振子波包动力学的弱相对论修正的闭式表达式，并应用于电子波包，发现对于keV量级谐波束缚能量，相对论效应不可忽略。
2026-05-28 hep-th quant-ph
Accelerated and Airy-Bloch oscillations
一个受到恒定力作用的量子粒子经历一个遵循抛物线路径的加速运动，它与经典运动的不同之处在于波包扩散（量子扩散）。然而，当一个周期性的潜在增加（如在一个晶体）的粒子经历布拉格散射和振荡（而不是加速）的运动被发现，对应于著名的布洛赫振荡。本文引入了一个精确可解的量子哈密顿模型，它对应于广义Wannier-Stark哈密顿量$\hat{H}$，其中量子粒子表现出一种中间动力学行为，即振荡运动叠加在加速运动上.这种新的动力学行为被称为{\it加速布洛赫振荡}。导出了广义Wannier-Stark哈密顿量$\hat{H}$的谱、反常本征函数和传播子的解析表达式。最后，它表明，加速和量子扩散的广义Wannier-Stark哈密顿量被阻止的Airy波包，这经历了一个周期性的呼吸动力学，可以被称为{\it Airy-Bloch振荡}。
2016-05-24 math-ph math.MP quant-ph
Forced quantum inverted oscillator
给出了在可变外力作用下量子倒振子的新的精确和渐近结果。为了说明我们的方法的优点，我们应用所获得的传播子的描述的演化的初始高斯波包在任意的时间相关的力或δ-脉冲作用。在准静态近似下，我们求解了在低频简谐力作用下粒子隧穿抛物势垒的替代问题。转到Caldeira-Leggett模型中的Heisenberg图像，我们描述了含时力对开放倒振子的影响。其动力学形式是由波包扩散和布朗运动引起的坐标算子平均值的演化和随机扩散的结合。
2019-05-11 quant-ph
Resonance phenomena in the interaction of a many-photon wave packet and a qubit
我们证明了，一个高度激发的量子电磁模式强烈地与一个单一的量子比特的相互作用表现出几个不同的共振除了布洛赫Siegert共振条件，在与经典辐射的相互作用中产生的。共振现象与非经典效应有关：拉比振荡的坍缩、光子波包的分裂和场-量子比特纠缠。该分析是基于2 × 2矩阵的半经典相空间流，并在光子数趋于无穷大时变得精确。流方程的微扰和数值求解，表明共振失谐的字段和量子比特频率位于两个分支的领先秩序，进一步分裂成不同的曲线在更高的订单。
2013-03-21 quant-ph
Full quantum solutions to the resonant four-wave mixing of two single-photon wave packets
我们分析了两个同向传播的单光子波包的共振四波混频。我们提出了双光子波函数的解析表达式，并表明存在孤子型量子解决方案，显示保形振荡模式之间的激发交换。潜在的应用，包括量子信息处理进行了讨论。
2003-04-10 quant-ph
Decoherence of molecular wave packets in an anharmonic potential
研究了在谐振子构成的环境影响下非简谐分子波包的时间演化。这些振荡器代表光子或声子模式，并假定处于热平衡。我们的模型明确纳入了这样一个事实，即在非等距光谱的情况下，环境引起的跃迁的速率是不同的每个过渡。借助于与分子振动态有关的维格纳函数，非幺正时间演化被可视化。退相干的时间尺度比耗散的时间尺度短得多，并且产生沿着相应经典粒子的相空间轨道的局域态的混合物。这种行为在很大程度上与耦合强度、环境温度以及初始状态无关。
2002-08-22 quant-ph
An approach to construct wave packets with complete classical-quantum correspondence in non-relativistic quantum mechanics
介绍了一种在一维非相对论量子力学中构造具有完全经典对应和量子对应的波包的方法。首先，我们考虑两个总能量相等的相似振子。在经典域中，我们可以很容易地求解这个模型，得到变量空间中的轨迹。量子水平上的这幅图等价于一个双曲型偏微分方程，它给了我们选择初始波函数及其初始斜率的自由。利用这一自由度，我们提出了一种方法来选择一个适当的初始条件，这是独立于振子的形式。然后，我们构造了某些情况下的波包，并表明这些波包密切遵循整个经典轨迹和峰值上。此外，我们使用德布罗意玻姆解释的量子力学量化这种对应关系，并表明，由此产生的玻姆轨迹也是在一个完全的协议与他们的经典同行。
2009-01-27 quant-ph
Anti-PT-symmetric harmonic oscillator and its relation to the inverted harmonic oscillator
我们对待谐振子的量子动力学以及它的逆对应的薛定谔图片。一般来说，在大多数文献中，逆谐振子是通过将ω替换为iω而从谐振子形式上获得的，这导致本征向量无界。这清楚地表明，在谐振子反演中重新定义变量时存在一些不明确的地方。为了解决这个问题，我们引入了一个标度算子（Dyson变换），通过将倒谐振子和反PT对称谐振子连接起来，得到了标准的准厄米性关系，它保证了本征函数范数的时间不变性。我们给出了特征值问题的完整描述。我们表明，该系统的波函数的赝标积的意义上归一化。利用阶梯算符方法研究了倒振子的高斯波包。这个波包被发现与广义相干态相关联，它可以被用来研究空间和动量算符的平均值。我们发现，这些平均值再现经典运动。
2022-04-22 quant-ph
Analytic results for Gaussian wave packets in four model systems: II. Autocorrelation functions
自相关函数A（t）测量时间相关量子机械波函数psi（x，t）与其初始值psi（x，0）的重叠（在希尔伯特空间中）。它在量子波包回复等现象的理论分析和实验测量中有着广泛的应用。我们评估显式表达式的自相关函数的时间依赖性高斯解决方案的薛定谔方程对应的情况下，一个自由粒子，一个粒子经历均匀加速，一个粒子在谐振子的潜力，和一个系统对应的不稳定平衡（所谓的“倒”振荡器）。我们强调的重要性，动量空间的方法，这种计算往往是更直接地实现，以及强调其作用，提供补充信息，使用位置空间波函数得到的结果。
2004-08-06 quant-ph
Bloch oscillations in non-Hermitian lattices with trajectories in complex plane
布洛赫振荡（Bloch oscillation，BO）是量子相干输运中最引人注目的现象之一。众所周知，在半经典图像中，由于晶体的周期性能带结构和所谓的“加速”定理，BO可以得到解释：因为在动量空间中，粒子波包以恒定速度漂移而不被扭曲，在实空间中，粒子的概率分布经历了一个周期运动，其轨迹精确地再现了晶格带的形状。在具有复杂能带（即非实能带）的非厄米晶格中，半经典模型的扩展并不直观。在这里，我们表明，加速定理适用于非厄米晶格与复杂的能带只有{ \it平均}，和周期性波包运动的粒子在实空间中描述的轨迹在{ \it复杂}平面，即它通常对应于重塑和呼吸的波包除了横向振荡运动。通过考虑具有复杂能带色散关系的非厄米特晶格的两个例子来举例说明涉及复杂轨迹的BO的概念，包括描述量子粒子在具有虚矢势的线性晶格上的跳跃运动的Hatano-Nelson紧束缚哈密顿量和具有虚跳跃率的紧束缚晶格。
2015-10-06 cond-mat.str-el quant-ph
N-Photon wave packets interacting with an arbitrary quantum system
我们提出了一个理论框架，描述了一个波包的光与任意量子系统（如量子谐振子或多能级原子）相互作用的光子数确定的状态。在这个框架内，我们推导出主方程的系统以及输出场的数量，如求积和光子通量。然后将这些结果推广到具有任意谱分布函数的波包。最后，我们得到了多个空间和/或偏振模式下与波包相互作用系统的主方程和输出场量。
2012-08-13 quant-ph
Internal Decoherence of a Gaussian Wave Packet in a Harmonic Potential
本文研究了高斯波包在简谐势作用下的量子耗散问题。耗散的唯象方法是根据著名的模型，其中的环境是由一个浴的非相互作用的谐振子。作为耦合到浴的影响之一是一个最初的纯波包的演变成一个统计的混合物，我们估计的特征时间，这发生在不同的制度的温度，阻尼，也不同的初始状态。
2014-07-16 quant-ph
Free temporal evolution of a superbandwidth wave packet: The quantum tale of the hare and the tortoise
该研究利用量子力学与经典光学的类比，证明自由传播量子粒子可产生超振荡与亚振荡局部动量，并揭示波包局域化现象及统一的干涉时间尺度。
2025-01-10 quant-ph
Wave packet dynamics for a non-linear Schrodinger equation: Qualitative changes with changes in the initial width
研究了初始高斯波包宽度为$Δ_0$，非线性项具有负耦合常数的三次非线性薛定谔方程的传播问题.分析预测和数值验证表明，对于自由粒子，如果$Δ_0$小于临界值$Δ_c$，则包将以线性增长的宽度随时间传播，但对于$Δ>Δ_c$，包将开始变窄，不再是高斯。对于简谐振子，我们发现，当$Δ_0$小于某一临界值时，总存在一个耦合强度，在这个耦合强度下，包只围绕平均位置振荡而不改变其形状.
2014-12-01 quant-ph
Analytic results for Gaussian wave packets in four model systems: I. Visualization of the kinetic energy
使用高斯波包解，我们研究如何分布的动能的薛定谔方程的时间依赖的解决方案对应的情况下，一个自由粒子，一个粒子进行均匀加速，一个粒子在谐振子的潜力，和一个系统对应的不稳定平衡。我们发现，对于特定的初始参数的选择，多达90%的动能可以本地化（至少在概念上）在“前半部分”的高斯波包，我们可视化这些影响。
2004-08-06 quant-ph
A complete analysis of spin coherence in the full-loop Stern Gerlach interferometer using non-squeezed and squeezed coherent states of the Quantum harmonic oscillator
多年来，不同的研究小组提出了不少建议，利用斯特恩-格拉赫效应在相当长的时间尺度上在微米级的中性测试质量之间建立稳定的宏观空间叠加。Bose等人和同事在2017年提出的一个这样的提议使用这个想法来表明，如果没有量子相干介质的存在，两个质量就不能引力纠缠。这种方法的一个关键方面涉及SG干涉仪的可见性的测量，该测量提供了在波包在位置和动量空间两者中组合之后在总干涉时间上守恒的自旋相干程度的估计。然而，这个想法的成功实施需要几个实验参数的知识。为此，我们提出了一个严格的数学分析的可见性在一般SG干涉仪的非压缩和压缩的热相干态的量子谐振子。此外，我们推导出的温度上的初始准备的波包的测试质量所需的非压缩和压缩相干态的约束。我们表明，对于微米量级的波包分裂尺寸，可以使用1.0e-14 - 1.0e-15 kg量级的质量来实现这样的建议，时间间隔高达0.5秒。我们的研究结果表明，对于压缩的情况下，所需的温度可以按比例放大几个数量级（与非压缩的情况下），如果一个考虑压缩的动量空间中的最初准备的波包。
2022-07-23 quant-ph
Angular momentum and energy structure of the coherent state of a 2D isotropic harmonic oscillator
研究了二维各向同性谐振子相干态的角动量结构和能量结构。计算表明，这种非扩展二维波包的角动量和能量（零点能量除外）的平均值与沿圆形或椭圆形轨道运动的相应经典振子的角动量和能量的平均值相同。
1999-12-03 quant-ph
Exact results for `bouncing' Gaussian wave packets
我们考虑薛定谔方程的含时高斯波包解（对于一个自由粒子，具有任意的初始中心位置x_0和动量p_0，但在x=0处有一个无限大的壁，即所谓的弹跳波包。我们展示了如何差分或镜像解决方案的形式psi（x，t）-psi（-x，t），在这种情况下，可以被严格规范化，允许评估的一些时间依赖的期望值和其他数量的封闭形式。例如，我们明确地计算了<p^2>_t，它说明了自由粒子动能（以及总能量）如何受到远边界的影响。我们还讨论了位置，_t和动量，_t的期望值的时间依赖性<x><p>，以及它们与"碰撞“时的冲力的关系。最后，证明了x_0，p_0--> 0极限可归结为非标准自由粒子高斯解的一种特殊情况.在文献中增加这个例子，然后扩展了量子力学问题的相对少量的高斯解，并以封闭形式提供了熟悉的经典类似物（自由粒子，均匀加速度，谐振子，不稳定振子和均匀磁场）。
2004-08-30 quant-ph
Dynamical phase interferometry of cold atoms in optical lattices
基于具有窄势垒的弱受迫光晶格中Bloch振荡的动力学相位，研究了冷原子波包在Mach-Zehnder拓扑干涉仪中的传播.我们计算解析的原子波函数，并表明，预期的原子数在两个输出的干涉仪迅速振荡的函数之间的角度的势垒和强制方向与周期成正比的外部电势差跨越晶格间距除以晶格能带能量标度。该干涉仪可用作高精度力探针，其工作原理不同于基于Bloch振荡波包的总体位置的现有干涉仪。
2011-11-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Bloch Oscillation and Landau-Zener Tunneling of a Periodically Kicked Dirac Particle
该研究将周期受击 Dirac 粒子的动量振荡与零动量隧穿解释为 BLZ 动力学，并借助 Floquet 理论给出有效 Hamilton 量与解析隧穿概率。
2025-02-18 quant-ph
Semiclassical wave-packets emerging from interaction with an environment
研究了由测试粒子与$N$谐振子构成的环境相互作用系统的三维量子演化。在零时刻，测试粒子由球面波描述，即具有良好定域位置和动量的状态的高度相关连续叠加，并且振子处于基态。在适当的物理参数假设下，给出了系统的薛定谔方程解的渐近表达式，并给出了误差的显式控制.结果表明，波函数的近似表达式是在$L^2(\erre^{3(N+1)})$中正交的两项之和，描述的情况截然不同。在第一种方法中，所有振子保持在它们的基态，测试粒子由轻微变形的球面波的自由演化来描述。第二个由$N$项的和组成，其中在每一项中只有一个受激振子，测试粒子相应地由波包的自由演化描述，在位置和动量上很好地集中。此外，波包从激发的振子中出现，其平均动量平行于振子与初始球面波中心的连线。这样的波包代表了测试粒子的半经典态，沿着相应的经典轨迹传播。我们的分析的主要结果是显示这样的半经典状态可以产生，从原来的球面波，作为与环境的相互作用的结果。
2013-05-03 math-ph math.MP quant-ph
Irreversible Behaviour and Collapse of Wave Packets in a Quantum System with Point Interactions
一个粒子与一个谐振子的系统，如果不耦合，则具有纯点谱，当粒子与谐振子通过足够强的点相互作用耦合时，已知获得绝对连续谱。这里揭示了这种现象背后的简单动力学机制。振荡器的能量被证明是指数发散的时间，而粒子的空间概率分布崩溃到一个三角函数的相互作用点。基于这一结果，本文提出了一个广义模型，该模型包含多个在不同点与粒子相互作用的振子，从而为位置的近似测量和波包的坍缩提供了一个形式化的模型。
2011-10-15 math-ph math.MP quant-ph
Wave packet methods in cavity QED
在共轭变量表象下，用波包传播法对Jaynes-Cummings模型进行了数值求解，并讨论了旋转波近似和非旋转波近似对Jaynes-Cummings模型的影响。这两种情况下，然后铸造成系统的两个耦合谐振子，让人想起耦合束缚电子势曲线的双原子分子。利用这些模型的知识，这种方法的问题提供了新的见解的动态。讨论了旋波近似的影响。特别是对复活现象进行了非标准的分析。在三能级原子和Dicke模型方面简要地提到了该方法的扩展。
2007-11-15 quant-ph
Expectation value analysis of wave packet solutions for the quantum bouncer: short-term classical and long-term revival behavior
本文讨论了量子弹跳体（在不可渗透平面上受均匀向下力作用的量子力学粒子）的高斯波包解的时间发展。我们专注于评估和可视化的期望值和不确定性的位置和动量变量在一个单一的准经典时期，以及在长期的崩溃阶段和几个复苏。这种方法补充了现有的分析和数值分析，该系统，以及与类似的结果的谐振子和无限好的情况下进行比较是有用的。
2003-07-07 quant-ph
Rotating quantum Gaussian packets
研究了平均角动量为固定值的二维量子高斯包。这个值是两个独立部分的总和：与包中心运动有关的“外部”动量和由于量子涨落引起的“内部”动量。找到了使具有固定平均角动量的各向同性振子的平均能量最小化的包，它们存在于“同向旋转”的内外运动中，坐标和动量之间具有非零的相关系数，并具有一定的（适度的）正交压缩.计算了角动量和能量的方差。示出了“同向旋转”和“反向旋转”包的行为的差异。分析了旋转高斯包的时间演化，包括均匀磁场中的电荷和自由粒子的情况。在后一种情况下，发现了具有足够大的坐标动量相关系数的包的初始收缩效应（随后是众所周知的膨胀）。这是由于在正交方向上的“聚焦”和“散焦”的竞争而发生的。
2015-09-26 quant-ph
Anisotropic harmonic oscillator in a static electromagnetic field
研究了非相对论带电粒子在各向异性谐振子势和均匀静态电磁场中的运动。几种配置的电磁场被认为是。在大多数情况下，薛定谔方程是解析解。明确地得到了能级和波函数。在某些情况下，得到的基态不是最小波包，尽管它是高斯型的。详细讨论了相干态和压缩态及其时间演化。
2002-12-19 quant-ph
Coherent states for the anharmonic oscillator and classical phase space trajectories
通过要求i，得到了非简谐振子的唯一相干态集。在量子力学时间演化下，相干态演化成另一相干态，由（相关哈密顿量的）经典相空间中的轨迹支配; ii.恒等式的分解恰好涉及经典相空间测度，其规则在量子理论的幺正变换和经典理论的正则变换下是不变的。状态几乎是，但不完全是，最小不确定性波包。这种构造可以推广到可积经典理论的量子形式。
1997-07-17 quant-ph
Theory of Spectrum in Qubit-Oscillator Systems in the Ultrastrong Coupling Regime
最近对磁耦合到超导量子比特的LC谐振器的测量[arXiv：1005.1559]表明，该系统在超强耦合状态下运行，并越过了Jaynes-Cummings模型的行波近似的有效性极限。利用扩展的玻色相干态，我们精确地求解了Jaynes-Cummings模型。我们对耦合到LC谐振器的通量量子比特的光谱的数值精确结果与实验观察完全一致。得到的最小布洛赫-西格特位移与本实验中观察到的一致。此外，还预测了任意能级跃迁和任意耦合常数下的Bloch-Siegert位移。
2010-08-21 cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum versus classical quenches and the broadening of wave packets
本文分析一维势场猝灭后量子概率密度的时间演化，并与经典统计力学比较，给出谐振子情形的解析结果及自由波包展宽，借助 Wigner 函数说明 Gaussian 波包例子的特殊性。
2024-06-17 quant-ph
Direct Wigner tomography of a superconducting anharmonic oscillator
从相空间的角度看，波包动力学的分析可以大大简化。虽然谐振子通常被用作研究波包的方便平台，但这些系统中的任意态制备更具挑战性。在这里，我们演示了一个直接测量的维格纳分布的复杂的光子态的非谐振子-超导相位电路，偏置在小的非谐制度。我们测试我们的方法上的两个非经典状态组成的两个能量本征态和锁相波包的动力学。这种方法需要简单的校准，并且很容易应用于我们的系统到第五级。
2012-08-12 cond-mat.supr-con quant-ph
Bloch Oscillations of Einstein-Podolsky-Rosen States
量子粒子的布洛赫振荡（BO）表现为当穿越受到外部梯度力的晶格势时，相关波函数的周期性扩展和重定域。尽管BO深深植根于量子力学的基础，但迄今为止对这种现象的所有实验观察都只考虑了最初在可分离局域态中制备的一个或两个粒子的动力学，这在经典波动物理学中得到了很好的描述。显然，真正的量子BO的更一般的描述将实现后，激发布洛赫振荡器晶格系统的非局域态，也就是说，包含相关性与本地现实主义的矛盾。在这里，我们报告的第一个实验观察到的两粒子爱因斯坦-波多尔斯基-罗森态（EPR），其相关的N粒子波函数是非局域的性质。布洛赫振子中双光子EPR态的时间演化，无论是对称的，反对称的还是部分对称的，都揭示了粒子从反聚束到聚束的意外转变。因此，初始状态可以被定制以产生类似于玻色子、费米子或任意子的空间相关性。这些结果为更广泛的光子量子模拟器铺平了道路。
2015-01-08 cond-mat.other physics.optics quant-ph
The evolution and revival structure of angular momentum quantum wave packets (Tutorial)
本文分析了分子吸收偏振光产生的角动量相干叠加态。研究了表征双原子分子核间轴空间取向的波包随时间的演化。两个例子被认为是详细的。在永久磁场中吸收光的分子经历塞曼效应，并且在永久电场中吸收光的分子经历二次斯塔克效应。在一个磁场中，我们有一个波包，它随时间的演化与在一个永久磁场中的经典偶极振子完全一样。在第二种情况下，我们的波包经历包形状的周期性变化和初始形状的恢复。这是一个纯粹的量子行为。在二次斯塔克效应的情况下，电场中角动量的经典运动是非周期的。所得波包演化解与里德堡态相干波包和谐振子波包作了简要比较。
1999-05-07 physics.chem-ph physics.ed-ph quant-ph
Bloch oscillations in supersolids
研究了超固体条纹相中处于自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体中的加速原子杂质的运动，发现了类似于固体中著名的Bloch振荡现象的振荡.虽然振荡运动对凝聚体的反作用激发了超固体内部的声子模式，但它不影响旋子最小值的位置，因此也不影响物质波晶格的周期性。振荡的最终衰减主要是由于波包的色散，我们表明，这可以抵消在很大程度上通过假设杂质是一个明亮的孤子。
2022-04-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Non-Hermitian wave packet approximation for coupled two-level systems in weak and intense fields
本文介绍了二能级系统布洛赫光学方程的一种精确的非厄米薛定谔近似。这种近似提供了一个完整的描述的激发，弛豫和退相干动力学在弱和强激光场。在这种方法中，传播量子系统的波函数而不是密度矩阵就足够了，只要通过自动调整的时间相关增益和衰减速率来考虑弛豫和退相。所开发的形式主义适用于电磁辐射的散射和吸收的问题，由相互作用的两个层次的发射器组成的薄层。
2016-02-11 physics.comp-ph physics.optics quant-ph
Modulation stabilization of Bloch oscillations of two-component Bose-Einstein condensates in optical lattices
研究了自旋相关光晶格中两组分玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的布洛赫振荡（BO）。基于晶格局域波函数导出的波包运动方程，用解析和数值方法研究了组元间和组元内相互作用对BO的阻尼效应.我们还表明，这种阻尼的BO可以完全抑制，如果所有的原子-原子相互作用的调制同步和谐波的时间与适当的频率通过费什巴赫共振。当组元间和组元内相互作用具有反符号时，我们发现只要静态调制光晶格的构型，就可以获得长寿命的BO，甚至BO的复活.研究结果为在双组分BEC体系中利用费什巴赫共振实现长寿命BO以及调控光晶格的构型提供了有价值的指导。
2010-08-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Observation of Phase Space Dynamics of Inverted Harmonic Oscillator
School of Electrical and Computer Engineering, Iby and Aladar Fleischman Faculty of Engineering, Tel Aviv University（特拉维夫大学弗莱什曼工程学院电气与计算机工程系）；Department of Mathematics, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院数学系）；German Aerospace Center (DLR), Institute of Quantum Technologies（德国航空航天中心量子技术研究所）；School of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Tel Aviv University（特拉维夫大学工学院机械工程系）
研究利用表面重力水波的抛物形势垒与倒谐振子薛定谔方程的类比，研究不同能量量子力学波包在标志性散射模型中的传播，观测到相空间动力学分界线，区分不同能量波包的阻挡与传输，并测量了动量变化。
2026-07-22 physics.class-ph physics.flu-dyn quant-ph
Transient dynamics of a one-dimensional Holstein polaron under the influence of an external electric field
根据Dirac-Frenkel含时变分原理，采用多维$_2$（\it Ancillary），也就是通常的Davydov D $_2$试探态的叠加，研究了外电场中具有对角和非对角激子-声子耦合的一维Holstein极化子的瞬态动力学.结果极化子动力学的精确度得到了显著提高，与用运动方程方法得到的结果完全一致。从一个初始的宽波包开始，激子经历典型的布洛赫振荡。加入弱激子-声子耦合导致激子波包加宽和电流振幅减小。采用窄波包作为初态，裸激子以对称呼吸模式振荡，但这种对称性容易被与声子的弱耦合破坏，导致非零激子电流。对于这两种情况下，激子-声子耦合的时间周期性是不变的。特别是，在一个无限的线性链的情况下，在反绝热制度内的有限大小的环中没有发现稳定状态的差异。对于强对角耦合，多$\rm D_2$ { \it Anstaz}被发现是高度精确的，声子限制引起激子局域化和Bloch振荡的衰减.
2017-04-23 physics.chem-ph quant-ph
Fractional Bloch oscillations in photonic lattices
布洛赫振荡是量子粒子在周期势场中的振荡运动，是相干量子输运中最吸引人的效应之一。布洛赫振荡最初是在晶体中的电子的背景下研究的，它体现了物质的波动性质，并在各种不同的物理系统中发现。在这里，我们报告的分数布洛赫振荡的第一个实验观察，使用光子晶格作为一个模型系统的两粒子扩展玻色哈伯德哈密顿。在我们的光子模拟器中，在一维晶格上跳跃的两个相关粒子的动力学被映射到具有工程缺陷的二维晶格中的单个粒子的运动，并通过具有弯曲轴的方形波导晶格中的光传输来模仿。
2013-03-08 cond-mat.str-el physics.optics quant-ph
Symplectic Semiclassical Wave Packet Dynamics
本文给出了半经典高斯波包动力学的辛几何解释。我们采用几何技术“剥离”辛结构背后的含时薛定谔方程，并将其纳入半经典波包动力学。证明了高斯波包动力学是一个关于辛结构的Hamilton系统，将辛约化与重构理论应用于动力学，并讨论了半经典力学中的动力学相和几何相。一个简单的谐振子的例子来说明结果：我们表明，约化的半经典谐振子动力学是完全可积的，通过寻找系统的作用角坐标，并计算相关的动力学和几何相位明确。我们还提出了一个渐近近似的潜在的长期提供了一个实用的半经典修正项的近似海勒。对一个简单的一维例子的数值结果表明，半经典修正项实现了半经典隧穿。
2013-09-07 math-ph math.MP math.SG
Anomalous Wave-Packet Dynamics in One-Dimensional Non-Hermitian Lattices
Advanced Institute for Materials Research (WPI-AIMR), Tohoku University（东北大学先进材料研究所）
研究一维非厄米晶格中波包动力学，发现群速度由能带实部和虚部共同决定，动量因能带虚部演化导致无外场自诱导布洛赫振荡，并揭示无无序非厄米跳跃及边缘处的正负时间古斯-汉欣位移。
2026-05-26 cond-mat.dis-nn physics.optics quant-ph
Dynamics of one-dimensional tight-binding models with arbitrary time-dependent external homogeneous fields
利用路径积分方法，给出了外场含时时的两个一维系统的精确传播子。证明了布洛赫加速定理可以推广到量子形式的冲量-动量定理。我们证明了演化高斯波包在任意含时均匀驱动场中始终保持其形状。此外，脉冲场可以非绝热方式实现波包的停止和加速。
2012-07-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Stability of wave packet dynamics under perturbations
本文介绍了一种新的方法来研究波包动力学在哈密顿量扰动下的稳定性。我们的方法依赖于半经典近似，但非微扰。两个单独的贡献的量子保真度被确定：一个因素来自分散的波包，而另一个因素是由分离的轨迹的扰动的经典系统远离相应的未扰动的轨迹。此外，我们估计这两个贡献的经典李雅普诺夫指数，并找到一个衰减的保真度，一般来说，至少是指数，但也可能是双指数。后一种情况下示出实现为倒谐波振荡器。
2005-09-06 nlin.CD quant-ph
