Strong coupling of a chiral molecule with circularly polarised modes inside a cavity
研究手性分子与腔内圆偏振模式的判别性相互作用，基于广义Jaynes--Cummings模型推导Rabi频率和Casimir--Polder势，并推广至双模式腔。
2024-12-24 quant-ph
Quantum computation with quantum-dot spin qubits inside a cavity
利用嵌入微腔中的量子点的导带电子自旋量子比特，通过双通道拉曼相互作用实现了通用的量子门。所有的门操作是独立的腔模式状态，\emph{i.e.}，不敏感的热腔场。单独寻址和腔介导的相互作用的有效开关在这里是直接可能的。同时，门操作也可以并行进行。选择性量子比特所需相互作用的简单实现使得当前方案更适合于可扩展的量子计算。
2007-12-19 quant-ph
Triply-resonant Optical Parametric Oscillator by Four-wave Mixing with Rubidium Vapor inside an Optical Cavity
我们提出了一个实验演示的同时超过阈值振荡的斯托克斯和反斯托克斯场连同单个泵浦光与铷原子内的光学驻波腔。利用三能级原子系统中双光子跃迁产生的大色散，可以很容易地实现三重共振条件。该工作为实现高效率的非线性频率转换提供了一种途径，所产生的明亮Stokes和反Stokes腔输出光束在量子信息科学中具有潜在的应用价值。
2010-01-02 quant-ph
Collective Atomic Motion in an Optical Lattice formed inside a High Finesse Cavity
我们报告的集体非线性动力学在一个高精细度环形腔内形成的光晶格在一个迄今为止尚未探索的制度，其中每个光子的光位移倍的数量被困原子超过腔共振线宽。我们观察到了原子对光学势阱的反作用所引起的双稳态和自诱导压缩振荡。在假定原子运动为绝热的简化模型中，我们可以很好地理解我们的大部分观测结果。非绝热方面的原子运动的再现通过解决完整的系统耦合的非线性运动方程的数百个原子。
2003-09-05 quant-ph
Probing the spectrum of the Jaynes-Cummings-Rabi model by its isomorphism to an atom inside a parametric amplifier cavity
我们展示了如何Jaynes-Cummings-Rabi模型的腔量子电动力学可以实现通过一个参数放大器腔内的量子比特的哈密顿同构。这一实现为通过应用于包含量子比特和在阈值以下操作的参量振荡器的参量放大器腔的探针来观察拉比模型的全谱扫清了道路。同构的一个重要结果是实际频率被失谐所取代，这使得达到超强耦合状态是可行的。我们发现，在这一制度的探测光谱显示一个狭窄的共振峰，可以追溯到地面和第一激发态之间的过渡。在能量交叉处给出了这些态的精确形式，然后进行了数值扩展。在交叉点，本征态是光场和原子的纠缠态，其中光场位于压缩猫态中。
2021-02-01 quant-ph
Phase-sensitive Manipulations of Squeezed Vacuum Field in an Optical Parametric Amplifier inside an Optical Cavity
压缩真空场作为信号光注入光学谐振腔内的相敏光参量放大器（OPA），可以实现光场的放大或去放大。对于OPA，反射的量子化信号光场的光谱特性由注入的压缩真空光场与泵浦光场之间的相对相位控制。实验结果证明了OPA在量子机制下的相干现象，并显示了用于量子信息处理的量子涨落的相敏操纵。
2008-11-02 quant-ph
Maximally entangled mixed states of two atoms trapped inside an optical cavity
在某些非共振情况下，光腔中对称耦合的两原子约化密度矩阵在演化过程中可以非常近似地逼近最大纠缠混合态或最大Bell破坏混合态.讨论了相位退相干对最大纠缠混合态产生的影响。PACS编号：03.67。a，03.65.Ud
2008-09-22 quant-ph
Sensitivity to measurement perturbation of single atom dynamics in cavity QED
本文研究了光腔中单个原子在强度调制的驻波作用下的非线性动力学过程。原子的运动改变了场的相位，然后通过输出场的零差检测来监测。我们表明，该系统的条件希尔伯特空间动力学，测量引起的扰动，强烈依赖于相应的经典动力学是否是正规或混乱。如果经典动力学是混沌的，则对应于不同观测记录的条件希尔伯特空间向量的分布趋于正交。这是量子混沌系统对扰动敏感的一个特征。
2000-05-03 quant-ph
Accuracy of a teleported trapped field state inside a single bimodal cavity
我们提出了一个简化的方案，从一个模式到另一个相同的双模损耗腔的相干态的叠加隐形传态。基于目前的实验能力，我们提出了一个计算的保真度，可以实现，证明准确的隐形传态，如果每个模式的平均光子数是最多1.5。我们的方案也适用于相干态从一个腔的一个模式到另一个腔的另一个模式的隐形传态，两个腔都嵌入在一个共同的水库。
2007-08-27 quant-ph
Nonadiabatic effects of atomic motion inside a high Q optical cavity
我们重新讨论了与激光场和高Q光腔量子场强拉曼耦合的三能级原子的原子质心运动。本文着重讨论了原子内部动力学中与运动相关的非绝热效应，并对最近在参考文献[Phys.Rev.A { \bf 67}，032305（2003）]中提出的运动不敏感暗态的应用的有效性机制给出了定量的回答。
2004-01-04 quant-ph
Adiabatic transfer of energy fluctuations between membranes inside an optical cavity
本文提出了一种光学腔中声子数平均涨落在两膜间绝热传递的方案。我们表明，通过驱动腔模式与外部时间延迟脉冲，可以获得类似的效果，在原子系统中的受激拉曼绝热通过（STIRAP）。在这个绝热过程中，粒子数通过产生暗态而被捕获在两个态之间，涨落从一个膜到另一个膜的绝热转移是通过一个“暗”模实现的，它对介导腔模的衰减具有鲁棒性，其结果得到了实验上可行参数的解析和数值计算的支持.
2017-07-29 quant-ph
Generation of entangled states of two atoms inside a leaky cavity
对泄漏腔中两原子的准确定纠缠进行了深入的理论研究。两个$Λ$型三能级原子，最初处于它们的基态，通过与单个光子的相互作用可以变得最大纠缠。通过计算出一个精确的解析解，我们表明，成功的概率主要取决于注入光子的光谱函数。利用腔光子，可以以一定的概率产生最大纠缠态，该概率总是小于50%。然而，对于具有较窄光谱宽度的注入光子，这种概率可以显著增加。特别是，我们发现的情况下，纠缠可以实现在一个单一的审判几乎单位的概率。
2003-09-24 quant-ph
Strong Spin Squeezing Induced by Weak Squeezing of Light inside a Cavity
提出了一种在弱失谐双光子驱动下产生Floquet腔中原子系综自旋压缩的简单方法。我们证明了{ \it--光场在腔内的弱压缩可以反直觉地诱导强自旋压缩}。这是通过利用光子对与原子相互作用的反斯托克斯散射过程来实现的。具体地说，{ \it光子对中的一个光子通过部分吸收另一个光子的能量而散射到腔共振中，另一个光子的剩余能量激发原子}。散射，结合Floquet边带，提供了一种替代机制来实现海森堡有限自旋压缩。我们的方案{ \it not}需要对原子系综施加多个经典和腔光子驱动，因此与其他基于腔的方案相比，其实验可行性大大提高。作为一个例子，我们展示了一个可能的实现与超导共振器耦合到氮空位电子自旋系综。
2020-09-11 quant-ph
Simple unconventional geometric scenario of one-way quantum computation with superconducting qubits inside a cavity
我们提出了一种简单的非常规几何场景，将超导电荷量子比特放置在微波腔中，实现一种非平凡的多量子比特操作。这种量子操作不仅对腔模的热态不敏感，而且对某些随机操作误差也不敏感，因此可能导致高保真度的量子信息处理.通过执行指定的量子操作，可以在本发明的可扩展固态系统中高效地产生一类高度纠缠的团簇态，从而实现单向量子计算.
2007-04-23 quant-ph
Geometric quantum computation and multi-qubit entanglement with superconducting charge qubits inside a cavity
我们分析了一种新的量子信息处理方案，超导电荷量子比特通过腔模耦合，其中量子操纵对腔的状态不敏感。我们说明了如何在这个可扩展的固态系统中物理实现通用量子计算以及基于非常规几何相移的多量子比特纠缠。一些量子纠错码也可以很容易地使用相同的技术构造。考虑到门只依赖于全局几何特征和对腔模状态的不敏感性，所提出的量子操作可能导致高保真度的量子信息处理。
2005-02-10 quant-ph
Chaotic spin-photonic states in an open periodically modulated quantum cavity
本文研究周期相干泵浦下漏腔中的量子混沌态，证明单个耦合自旋可借助量子 Lyapunov 指数调控规则与混沌区域的转变，并可通过光子发射统计实验检测。
2020-10-26 nlin.CD quant-ph
Atom-assisted quadrature squeezing of a mechanical oscillator inside a dispersive cavity
本文提出了一种光机混合方案来实现可由经典场外控的介观力学振子的位置正交的动态压缩。采用了中间膜的结构，其中$Λ$构型的原子被认为是被困在腔体内的膜的两侧。我们表明，相当数量的压缩（超过3 dB的限制）可以实现不受腔的衰减和原子的自发发射。压缩依赖于原子态的初始准备。此外，通过使用泵浦原子和腔的大控制场，可以获得原子和振荡器之间的强有效耦合。从压缩谱的角度研究了热声子池对压缩的影响。详细的分析计算支持了结果。
2015-12-12 quant-ph
Quantum-enhanced metrology with the single-mode coherent states of an optical cavity inside a quantum feedback loop
在本文中，我们使用的非线性动力学的单个量子轨迹的光学腔内的瞬时量子反馈回路来测量的相移的两个路径的光与标准量子极限以上的精度。反馈激光器提供了一个参考系，并不断增加谐振器的状态对未知相位的依赖性。由于我们的量子精密测量方案可以用现有技术实现，并且不需要高效的单光子探测器，因此在高度纠缠的多光子态变得更容易获得之前，它应该具有实际意义。
2016-06-27 quant-ph
Observation of Collective-Emission-Induced Cooling inside an Optical Cavity
我们报告的集体发射引起的，速度依赖的光力的观察。一个由水平驻波照射的含有3 × 10^6个铯原子的下落样品的三分之一，通过向垂直取向的共焦谐振腔中协同发射光而停止。我们观测到的减速速度高达1500 m/s^2，冷却温度低至7 uK，远低于自由空间多普勒极限。测得的力大大超过了预测的一个单一的二能级原子。
2002-08-15 quant-ph
Extended JC-Dicke model for a two-component atomic BEC inside a cavity
本文研究了一个被囚禁的两组分原子玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC），其中每个原子有三个能级，分别与一个光腔场、一个外经典光场和一个微波场耦合，形成所谓的$Δ$型结构.在消隐原子激发态后，在行波近似下导出了扩展的JC Dicke模型。在平均场方法的框架下，研究了该模型哈密顿量的标度基态能量和相图。揭示了微波场幅值改变符号时，一种新的相变。
2010-02-25 quant-ph
Quantum memory assisted entropic uncertainty relation with moving quantum memory inside a leaky cavity
不确定原理在量子理论中具有基础性作用。这一原理指出，不可能同时测量两个不相容的观察者。不确定性原理不确定原理是用被测可观测量的标准差来逻辑地表达的。在量子信息中，已经证明不确定原理可以用香农熵来表示。通过引入一个额外的粒子作为量子存储器，可以改善熵测不准关系。在存在量子记忆的情况下，熵测不准关系称为量子记忆辅助熵测不准关系。在这项工作中，我们将考虑的情况下，量子存储器内移动的泄漏腔。我们将证明，通过增加量子存储器的速度的熵不确定性下限下降。
2019-12-15 quant-ph
Dynamics of a V-type atom inside a deformed cavity field and in the presence of an external Microwave field
本文研究了外部微波场下V型原子在变形腔场中的相互作用，基于变形Jaynes-Cummings模型推导哈密顿量，分析了Mandel Q参数、量子纠缠与压缩等非经典性质的时间演化及各物理参数的影响。
2024-08-29 quant-ph
Observing the dynamics of quantum states generated inside nonlinear optical cavities
本文提出将腔内量子态场分布映射到双稳态稳态统计量的框架，利用探测信号实现二维相空间重构，并在简并光学参量振荡器中完成量子态生成、Husimi Q 函数重构与真空态演化观测。
2024-12-02 quant-ph
Quantum logic between atoms inside a high Q optical cavity
我们提出了一个高Q光腔中两个四态原子之间的条件量子逻辑协议。本文中详细介绍的过程利用了直接的4光子2原子共振过程，并具有额外的优势，共同解决的两个原子时，他们在高Q光学腔。
2002-09-16 physics.atom-ph quant-ph
Transient Hamiltonian chaos in the cavity electrodynamics
研究了高Q值法布里-珀罗腔中二能级原子系综与单模自洽场和外加振幅调制场相互作用的混沌动力学。结果表明，在原子-场精确共振和原子基态初始布居的情况下，系统的哈密顿混沌总是瞬态的。的法布里-珀罗和环形腔的几何形状的混沌动力学的差异被认为是。讨论了实验观测到瞬态哈密顿混沌的条件。
1998-07-30 chao-dyn nlin.CD physics.optics
Cavity-mediated collective laser-cooling of a non-interacting atomic gas inside an asymmetric trap to very low temperatures
在本文中，我们确定了一个多粒子声子期望值$ζ$的能力，诱导集体动力学的非相互作用的原子气体内的光学腔。然后，我们建议利用这个期望值，以提高激光冷却的许多原子通过一个循环的两阶段的过程，其中包括冷却和位移阶段。在冷却阶段，应用短激光脉冲。这些使用$ζ$作为资源，并将原子气体的振动能量降低固定量。随后的位移阶段利用捕获势的不对称性来补充多粒子声子期望值$ζ$。交替两个阶段的冷却过程中示出的原子气体转移到最终的温度消失在无限多的粒子限制。
2017-11-22 quant-ph
Wave Chaos in Elastodynamic Cavity Scattering
本文建立了精确的弹性动力学散射理论来描述两个或多个圆柱腔体系统的谱特性，并与半经典Gutzwiller不稳定周期轨道公式的弹性动力学推广进行了比较。与量子力学相反，与表面瑞利波相关的复杂周期轨道在低频谱中占主导地位，并且双腔系统已经显示出混沌特征。
2005-09-26 math-ph math.DS math.MP
Extensive manipulation of transition rates and substantial population inversion of rotating atoms inside a cavity
Hunan Normal University（湖南师范大学）；Huaihua University（怀化学院）
通过调节腔体共振和旋转频率，研究展示了旋转原子在腔体内的跃迁率操控及人口倒置，为量子应用提供了新方法。
2026-01-07 quant-ph
Quantum statistics of the collective excitations of an atomic ensemble inside a cavity
研究了高精细度腔中原子系综集体激发的量子统计特性。在大失谐量下，虚光子交换可以引起原子间的长程相互作用，从而产生关联激发。特别地，当平均光子数取一定值时，诱导的长程相互作用有效地抑制了双原子激发，使两个最近的能级发生简并，从而产生原子阻塞现象。当平均光子数达到几个临界点时，间接相互作用的原子系综发生了量子相变。从这个意义上说，集体激发的量子统计性质对平均光子数的变化非常敏感。我们的模型表现出量子相变类似的Lipkin-Meshkov-Glick模型。我们的建议可以在各种系统中实现，包括腔量子电动力学（QED），玻色-爱因斯坦凝聚体，和电路QED。
2012-02-08 quant-ph
Quantum signatures of chaos in a cavity-QED-based stimulated Raman adiabatic passage
非线性受激拉曼绝热过程（STIRAP）是一个动态探索混沌和非混沌相的有趣物理过程。在最近的论文Phys.Rev.Res.2，042004（R）（2020）中，这种现象在腔QED平台中实现。在那里，混沌的出现及其对STIRAP效率的影响主要表现在半经典极限。在本文中，我处理的问题，在一个完全量子多体框架。为了提取经典混沌系统的量子特征，我们证明了一个超时间有序相关器（OTOC）可以精确地捕获系统的混沌/非混沌特征。OTOC的预测结果与经典的李雅普诺夫指数（LE）量化的混沌相匹配。此外，它表明，对应于半经典的后续状态的量子路线遇到的单粒子纯度下降的混沌相内，描绘了混沌的后果。通过混沌相的动力学与多体量子态的扩展和参与的绝热本征态的数目的不可逆增加相关联。
2020-11-26 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Regularity and chaos in cavity QED
量子化的电磁场与腔内一组二能级原子的相互作用可以用代数哈密顿量来描述，从拉比模型到迪克模型，代数哈密顿量的复杂性越来越高。它们的代数特征允许，通过使用相干态，在相空间中的半经典描述，其中不可积的迪克模型具有与规则和混沌运动相关的区域。经典混沌的出现可以量化计算的最大李雅普诺夫指数，在整个可用的相空间，对于一个给定的能量。在量子制度，采用有效的对角化技术，我们能够进行详细的定量研究的规则和混乱的区域，其中的量子参与比（PR）的相干态的本征能量的基础上发挥的作用相当于李雅普诺夫指数。值得注意的是，在热力学极限下，参与比除以原子数在混沌区域导致正值，而在规则区域则趋于零。
2017-04-20 nlin.CD quant-ph
Dispersive optomechanics: a membrane inside a cavity
我们提出的色散耦合（或“膜在中间”）光机系统的理论和实验研究的结果。本文计算了含有薄介质膜的高精细度腔的线性光学性质。我们专注于腔的透射，反射和精细度作为膜沿腔轴的位置的函数，并作为其光损耗的函数。我们将这些计算结果与测量结果进行了比较，发现在空腔精细度在10^4 ~ 10^5范围内的腔中，计算结果与测量结果非常吻合。薄膜折射率的虚部约为10^（-4）。我们计算该系统的激光冷却性能，特别关注不太直观的制度，其中光子“隧道”通过膜的时间尺度上的膜的振荡周期。最后，我们提出了量子非爆破测量膜的声子数在低信号噪声制度的声子寿命是可比的QND读出时间的计算。
2008-05-23 quant-ph
Controlling many-body quantum chaos in a dissipative optical cavity
Institute of Physics and Center for Quantum Science and Engineering, École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院物理研究所与量子科学与工程中心）
研究典型腔QED设置的驱动耗散动力学，含可控无序和长程相互作用。发现腔损耗和自发辐射这两个耗散源结构不同，导出腔QED平台中多体量子混沌观测与控制的定量约束。
2026-07-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum-limited linewidth of a chaotic laser cavity
本文用随机矩阵理论研究了激光腔中光的无序散射对激光腔线宽的影响。由于腔模的非正交性，线宽被Petermann因子K增强到高于Schawlow-Townes值。因子K用非厄米随机矩阵表示，并精确计算了腔通过小孔与外界耦合时的因子K分布。K的平均值被发现依赖于非解析的开口面积，并大大超过最可能的值。
1999-05-18 chao-dyn cond-mat.mes-hall nlin.CD
Emergence of chaos and controlled photon transfer in a cavity-QED network
我们开发了一个腔QED网络中的有效的光子传输的最佳协议。这是通过受激拉曼绝热通道（STIRAP）方案执行的，其中时变电容耦合（具有精心选择的扫描速率）起着关键作用。我们在半经典极限有效的情况下工作，研究了光-物质耦合引起的动力学混沌。我们表明，这起着至关重要的作用，估计扫描速率的下限，以确保有效的光子传输。我们提出了厄米以及一个开放量子系统扩展的模型。不失一般性，我们研究了三腔和四腔的情况下，我们的结果可以适用于更大的网络。我们的分析对于一般非线性开放量子系统的传输协议的设计也是有意义的。
2020-06-04 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Adiabatic elimination in the presence of multiphoton transitions in atoms inside a cavity
本文提出一种在Heisenberg绘景下针对腔内存在多光子跃迁原子的绝热消除方法，其优势在于即使类Raman共振条件不成立也能推导有效哈密顿量。
2023-08-02 quant-ph
Single atom trapping and control inside a nanosize photonic crystal cavity
我们分析了在光子晶体中形成的纳米尺寸的腔中捕获、控制和加载单个原子的可能性。我们考虑一个一维纳米梁晶体，它具有两个接近简并的局域模，模极大值位于中心气隙处，形成一个模体积<λ^{3}的腔。对于这个系统，我们发现原子可以被一个与原子跃迁失谐的模捕获，并由第二共振模控制。我们表明，原子运动可以使用腔增强射频西西弗斯冷却冷却。我们还讨论了如何利用短波长光镊将原子加载到纳米晶体的气隙中。
2013-01-22 physics.atom-ph quant-ph
Engineering chaos in a four-mirror cavity-optomechanics with mechanical drives
研究了机械驱动与两个横向移动端面镜相互作用的四镜光机腔中混沌的发生。强腔模由泵浦激光驱动，利用其辐射压力在两个移动端镜中激发机械振荡。这些辐射压力引起的机械效应导致两个横向反射镜之间的间接耦合，其中腔内场模拟为两个机械物体之间的弹簧。通过计算两个反射镜在较宽的初始条件区间上的Poincaré截面曲面，我们说明了从稳定到包含稳定岛和混沌海的混合Poincaré截面曲面与外部机械驱动的过渡。为了进一步探索机械驱动混沌的发生，我们测量了最初位于混合庞加莱截面的移动端反射镜的时空响应。我们发现，这两个镜子遵循混沌的时间演化与外部机械驱动器，即使在没有任何一个的机械驱动器。为了定量地度量混沌的发生，我们计算了系统可能的李雅普诺夫指数和集体Kolmogorov-Sinai熵。我们发现，最大的李雅普诺夫指数和相应的Kolmogorov-Sinai熵不仅随着外驱动的增加而增大，而且还与Poincaré截面的初始条件密切相关.此外，我们表明，在与镜子的振荡运动的机械阻尼率的存在下，镜子的混沌动力学的增强。
2023-02-02 nlin.CD physics.comp-ph physics.optics
Chaotic Synchronization between Atomic Clocks
我们预测了耦合到重阻尼光腔模的两个原子系综的混沌动力学的同步。原子通过这种模式集体耗散，并非相干地泵浦，以实现腔光子的宏观布居。尽管每个系综的动力学都是混沌的，但它们的运动会彼此重复。在我们的系统中，混沌首先通过准周期性出现，然后是混沌。我们确定的签名同步混沌，混沌和准周期性的实验观察到的功率谱的光发射的腔。
2019-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas nlin.CD
Nanofiber-induced losses inside an optical cavity
光学高精腔是一种众所周知的增强光与物质相互作用的手段。尽管在实现强耦合光物质系统方面取得了很大进展，但在腔模式中控制单个固体发射器的定位仍然是一个挑战。我们追求的想法是使用亚波长直径的纳米纤维作为这种发射器的基板。本文讨论了如何强烈的光学纳米纤维的影响腔模式的问题。我们分析了不同光纤直径的光纤位置对腔的精细度和模的形状的影响。
2021-07-12 physics.optics quant-ph
Partial time-reversal invariance violation in a flat, superconducting microwave cavity with the shape of a chaotic Africa billiard
我们报告的实验实现的平面，超导微波谐振器，微波台球，与部分违反时间反转（T）不变性，诱导插入铁氧体到腔体和磁化它与外部磁场垂直的谐振器平面。为了防止Meissner-Ochsenfeld效应引起的排斥，我们使用了一个腔，腔的顶板和底板由铌（一种II型超导体）制成，并将其冷却到液氦温度T LHe '4K。空洞的形状就像一个混乱的非洲台球。超导性使得精确确定共振频率的完整序列以及共振的宽度和强度成为可能，这是明确检测T不变性违反的不可或缺的先决条件，特别是当它仅部分违反时。这允许第一次从谐振频率的波动特性和强度分布中精确地指定T不变性违反的大小，这实际上敏感地依赖于它，从而提供了最合适的测量。为此，我们推导出了后者的解析表达式，这是有效的孤立共振的范围内，从没有T不变性违反完全违反。
2019-10-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Photon creation in a spherical oscillating cavity
我们研究了在一个完美的传导，球形振荡腔中的光子产生。腔体内的电磁场由两个满足Dirichlet和广义Neumann边界条件的标量场描述。作为第一步，我们分析了两个标量场的动态Casimir效应。然后，我们考虑完整的电磁情况。还讨论了电磁场的角动量守恒，表明腔内的光子是以单重态产生的。
2006-07-04 hep-th quant-ph
Dissipation-induced Sachdev-Ye-Kitaev physics in many-body cavity quantum electrodynamics
École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）
该研究证明腔QED器件可实现耗散SYK物理，通过单模腔原子自发辐射和多模腔光子泄漏两条路径，从不同闭系统极限收敛到相同非厄米随机矩阵普适类，其混沌特征可通过单原子分辨密度观测。
2026-10-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Macroscopic entanglement between localized domain walls inside a cavity
该研究在光学腔中通过调控钉扎势能和驱动频率，实现纳米磁条中两个局部域壁的稳定可调宏观纠缠。
2025-12-29 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Fate of Quantum Scars and Chaos-Assisted Tunneling under Dissipation
Indian Institute of Science Education and Research-Kolkata（印度科学教育研究所-加尔各答）
通过耦合双组分玻色-约瑟夫森结与有损腔，研究开放耦合顶-迪克模型中的非平衡现象，发现光子损耗诱导自发同步和瞬态混沌，并识别两种耗散量子疤痕。
2026-10-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech nlin.CD
Quantum computation by optically coupled steady atoms/quantum-dots inside a quantum electro-dynamic cavity
我们提出了一个使用n个稳定的三能级原子或三能级量子点的量子计算模型，保持在量子电动力学（QED）腔中。我们的模型允许一个量子比特的操作和两个量子比特的控制非门所需的通用量子计算。n个量子比特由每个原子/点的两个能级描述。外部激光器和n对独立的电极用于通过斯塔克效应寻址独立于其他原子/点的单个原子/点。每个系统的第三层和一个额外的共模量子位（腔光子）用于实现任何一对量子位之间的受控非操作。激光频率、腔频率和能级是远离共振的，并且仅在操作时通过使用斯塔克效应修改3能级系统的能级使它们共振。
2000-02-02 cond-mat quant-ph
Photon waiting time distributions: a keyhole into dissipative quantum chaos
开放量子系统可以表现出复杂的状态，但其分类和量化问题至今还没有很好的解决。克尔非线性腔，在时间上的相干泵浦的腔内光子模式的周期性调制，是一个例子。将相应的马尔可夫主方程分解为量子轨道系综，并采用最近提出的量子李雅普诺夫指数计算[I.I. Yusipov { \it等人}，混沌{ \bf 29}，063130（2019）]，我们在那里识别“混沌”和“规则”区域。特别是，我们表明，混沌政权表现出中间幂律渐近的光子等待时间的分布。这种分布可以通过用单光子探测器监测光子发射来恢复，从而可以在不干扰腔内动力学的情况下区分混沌和规则状态。
2020-01-09 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Self-organised Limit-Cycles, Chaos and Phase-Slippage with a Superfluid inside an Optical Resonator
研究了高Q光腔中受驱动的玻色-爱因斯坦凝聚体与光场耦合的动力学相位。对于高场寻求原子在红色失谐的系统是已知的，以显示从空间均匀的稳定状态的过渡到一个自组织的规则晶格表现出超辐射散射到腔中。对于蓝原子泵浦失谐，粒子被排斥在光诱导光学势的最大值之外，从而抑制了散射。我们发现，这产生了一个新的动力学不稳定的自序相，导致出现的自序稳定的极限环，其特征在于大幅度自持振荡的凝聚体密度和腔场。极限环通过倍周期演化为混沌行为。大振幅振荡的冷凝物伴随着相位滑移通过孤子成核的速率增加的数量级的混沌政权。与封闭系统中的超流不同，这种耗散驱动的超流不会被孤子的增殖所破坏，因为动能会通过腔损耗被移除。
2015-07-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Ground-State Properties for Coupled Bose-Einstein Condensates inside a Cavity Quantum Electrodynamics
利用量子电动力学方法研究了高质量腔中含少量Rb原子的两组分玻色-爱因斯坦凝聚体的基态性质。在SU（2）表示下，该量子系统可以用一个由原子间相互作用产生的二次项的广义Dicke模型来实现，并可以通过费什巴赫共振技术来控制。此外，这种弱的种间相互作用可以引起一个重要的零温度量子相变从正常的superradiant阶段，其中在正常阶段的原子系综是集体未激发，而在superradiant阶段的相干辐射宏观激发。最后，我们建议通过测量腔外外差探测器中光子场的直接和显著特征来观察这种预测的量子相变。
2007-10-29 cond-mat.other quant-ph
Driven-Dissipative Dynamics of Atomic Ensembles in a Resonant Cavity II: Quasiperiodic Route to Chaos and Chaotic Synchronization
我们分析了两个原子系综的混沌动力学的起源和性质的驱动耗散的实验装置中，他们集体阻尼的坏腔模式和非相干泵浦的拉曼激光。从平均场方程出发，我们解释了混沌的出现准周期性-存在两个或两个以上的无公度频率。这被称为Ruelle-Takens-Newhouse通往混乱的道路。运动方程关于两个系综的互换具有$\mathbb{Z}_{2}$对称性。然而，这些方程的一些吸引子自发地打破了这种对称性。为了理解各种吸引子的出现和随后的性质，我们同时研究了平均场轨迹，庞加莱截面，最大和条件李雅普诺夫指数，和功率谱。使用Floquet分析，我们表明，准周期性诞生的非$\mathbb{Z}_{2}$对称振荡通过超临界Neimark-Sacker分岔。通过改变两个系综的能级间距失谐量和再抽运率，实现了两个混沌系综的同步。在这种情况下，由两个系综辐射的光的混沌强度波动是相同的。通过对同步流形的识别，我们将同步混沌的起源理解为$\mathbb{Z}_{2}$对称振荡的切分叉不稳定性。同步混沌在诞生之初是不稳定的。这个吸引子与其他吸引子的相互作用导致开关不稳定性，直到同步流形变得足够吸引。我们还发现，在边界附近的小口袋中的不同阶段的共存。
2020-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas nlin.CD
Dilute gas of ultracold two-level atoms inside a cavity; generalized Dicke model
考虑了原子质心运动和腔模变化对腔中超冷二能级原子气体的影响。我们使用广义Dicke模型，并分别分析了高斯和驻波模式形状的情况。由于原子的外部运动能与内部原子能和场能之间的相互作用，相图表现出标准Dicke模型中没有的新特征，如在正常相和超辐射相之间存在一级和二级相变。由于原子运动的量子描述，内部和外部原子的自由度是高度相关的，导致修改的正常和超辐射阶段。
2009-06-22 cond-mat.other quant-ph
The effect of atomic collisions on the quantum phase transition of a Bose-Einstein condensate inside an optical cavity
本文研究了原子碰撞对囚禁在光学腔中的一维玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）从法向相到超辐射相的相变的影响。具体地说，我们表明，驱动原子从侧面的腔导致模式的激发在第一布里渊区的边缘的每个能带，这导致在弱耦合制度的限制下的BEC物质场的双模近似。原子-原子相互作用的非线性效应使BEC的量子相变阈值发生移动，同时也影响了总粒子数量子涨落的低功率行为。此外，当横向抽运强度一定时，我们证明了通过s波散射频率控制系统量子相变的可能性。
2014-11-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Chaos in Qubit Coupled Optomechanical Systems
我们已经找到了与二能级系统或量子比特耦合的光机系统的稳定混沌解。在这个系统中，已经找到了可以用来调谐和调谐出混沌以及各种n周期运动的方法。这包括通过改变驱动激光器的失调、耦合参数和功率来实现混乱。这使我们能够使用量子比特或光学腔来操纵混沌。通过改变量子比特和腔中驱动场的相对相位，也可以观察到量子比特和腔的混沌运动。这使我们更容易在量子力学系统中创造和探索混沌运动
2021-02-28 nlin.CD physics.optics quant-ph
$\mathcal{PT}$-Symmetry-Breaking Chaos in Optomechanics
我们证明了一个$\mathcal{PT}$ -光学机械系统（OMS）中的破环混沌，它具有超低的驱动阈值。原则上，一旦驱动激光被施加到腔模并持续一段时间，这种混沌就会出现。驱动力的大小与混沌开始的时间成反比。这最初来自于$\mathcal{PT}$ -破缺相（$\mathcal{PT}$ BP）中的场局域化对非线性的动力学增强。此外，这种混沌是可切换的，通过调整系统参数，使一个$\mathcal{PT}$对称相变发生。这项工作将从根本上拓宽腔光学力学和非线性光学的研究领域。这为探索超低功率激光触发混沌及其在保密通信中的潜在应用提供了前景。
2015-06-30 physics.optics quant-ph
