Dissipation-selected photon-phonon pair and photon-bundle emission in a tripartite Mollow system
Sun Yat-Sen University（中山大学）；Guangdong University of Technology（广东工业大学）
本研究揭示在三部分Mollow系统中，耗散通道对称性可选择性调控量子发射路径，对称耗散产生强相关光子-声子对，不对称耗散则产生高纯度光子束，为可编程混合量子发射器提供新途径。
2026-10-08 quant-ph
Fluctuation-dissipation relation for a Bose-Einstein condensate of photons
对于平衡系统，热涨落的大小与对外界扰动的耗散反应密切相关。这种波动耗散关系已被描述为材料颗粒在很宽的领域。在这里，我们实验探测的数量波动和响应函数之间的关系的玻色-爱因斯坦凝聚体的光子耦合到染料水库，演示了波动耗散关系的量子气体的光。观测到的标度因子与环境温度的一致性既直接证实了光学凝聚体的热性质，又证明了玻色-爱因斯坦凝聚体的涨落耗散定理的有效性。
2023-01-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.optics
Virtual Atom-Photon Bound States and Spontaneous Emission Control
本文研究了源于初始原子-光子纠缠的瞬态原子-光子束缚态，并提出了减缓原子自发衰变的方法，为量子技术中的自发辐射控制提供了新思路。
2025-04-30 physics.optics quant-ph
Exact steady state of a Kerr resonator with one- and two-photon driving and dissipation: Controllable Wigner-function multimodality and dissipative phase transitions
我们目前的稳态密度矩阵的一般类的驱动耗散系统组成的非线性克尔谐振器中存在的相干（单光子）和参数（双光子）驱动和耗散的精确结果。由于解析解，通过复杂的P-表示形式主义，我们能够探索任何制度，包括光子封锁，多光子共振效应，和介观制度与大光子密度和量子关联。我们展示了如何单光子和双光子驱动之间的相互作用提供了一种方法来控制的多模态的维格纳函数的制度，半经典理论表现出多稳定性。我们还研究了在大光子数的热力学极限下耗散相变的出现。
2016-09-27 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Dissipation and decoherence in photon interferometry
利用量子动力学半群可以有效地模拟偏振光在光学介质中的传播。这些广义的时间演化一致地描述了导致相位相干性损失和耗散的现象，这些现象源于与大的外部环境的相互作用。实验室中的高灵敏度实验可以提供表征这些非标准效应的基本能量标度的严格界限。
2002-04-17 hep-th quant-ph
Nonlinear dissipation induced photon blockade
提出一种基于N型原子介质与单模Fabry-Perot腔相互作用的腔量子电动力学系统方案，利用大非线性耗散而非非线性色散在近共振下实现高效深度的光子阻塞。
2022-04-06 quant-ph
Dissipation-assisted few-photon optical diode
Hunan Key Laboratory for Micro-Nano Energy Materials and Devices and School of Physics and Optoelectronics, Xiangtan University（湘潭大学物理与光电工程学院）；Department of Electronic Science, College of Big Data and Information Engineering, Guizhou University（贵州大学大数据与信息工程学院电子科学系）
该研究通过耗散非线性腔体实现单光子和双光子二极管，揭示了耗散对非 reciprocal 量子设备的潜在应用。
2025-06-23 quant-ph
Photon pair condensation by engineered dissipation
耗散通常会在量子系统中引起有害的退相干。然而，工程耗散可以用来制备和稳定相干量子多体态。在这里，我们表明，通过工程耗散包含光子对运营商，可以稳定的异国情调的暗态，这是一个凝聚体的光子对的相序。在这个系统中，通常的超流序参量，即单光子关联，是不存在的，而光子对关联表现出长程序。虽然暗态是不是唯一的，由于多个奇偶校验部门，我们设计了一个额外的类型的耗散稳定的暗态在一个特定的奇偶校验部门通过扩散湮灭过程，服从Glauber动力学的伊辛模型。此外，我们提出了一种实现这些光子对耗散电路QED架构。
2019-07-07 quant-ph
Single photons from dissipation in coupled cavities
提出了一种基于一对弱非线性光学腔的单光子源。当两个腔都由相互相干的场驱动时，即使每个光子的非线性能量远小于耗散率，靶腔中也会产生亚泊松光。的子泊松字符的字段持有超过延迟测量的逆光子寿命，在传统的光子封锁，从而允许单光子发射脉冲激发下。我们讨论了一种可能的实现相关的光子平台的耗散耦合。
2016-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Dissipation-sensitive multi-photon excitations of strongly interacting Rydberg atoms
从理论上研究了耗散对里德伯原子多光子激发的影响。通过两种不同自发发射耗散路径的四能级激发方案比较了稳态和动力学性质。我们发现，在强Rydberg-Rydberg相互作用的情况下，该方案将解决在几个不同的非平衡定态。有趣的是，存在多稳态，这揭示了相互作用引起的非线性和自发发射引起的耗散之间的竞争。对Rydberg粒子数动力学的数值模拟表明，在相同的初始条件下，两种方案的粒子数动力学表现出不同的特征，这是耗散对动力学的影响的原因.
2014-08-29 physics.atom-ph quant-ph
Quantum thermal rectification via state-dependent two-photon dissipation
Faculty of Engineering Science, Ghulam Ishaq Khan Institute of Engineering Sciences and Technology（工程科学学院，吉拉姆·伊沙克汗工程科学与技术学院）
本研究通过状态依赖的双光子耗散机制，在量子谐振子耦合热浴系统中实现热 rectification，并提出有效实现方案。
2025-11-28 quant-ph
Harnessing two-photon dissipation for enhanced quantum measurement and control
本文提出了强双光子耗散在量子测量与控制中的三个关键应用：克服高光子数下Wigner tomography的限制，利用相干映射在cat qubit上实现通用门，以及制备压缩因子超过3.96±0.07 dB的压缩cat态。
2024-09-24 quant-ph
One-photon wavepacket interacting with two separated atoms in a one-dimensional waveguide: Influence of virtual photons
本文研究了一维波导中单光子波包与双原子的散射问题。我们研究了非旋转波近似项的作用，以正确地考虑原子之间交换的虚光子的影响。这些条款的影响显着的反射和透射场，施加严格的约束，其时间包络。
2014-11-03 quant-ph
Vacuum Rabi oscillation induced by virtual photons in the ultrastrong coupling regime
我们提出了一个相互作用方案，展示了一个真空场修饰的二能级原子携带的虚光子在超强耦合制度的动力学后果。我们表明，在外部驱动场的帮助下，虚光子提供了一个过渡矩阵元素，使原子能够相干地和可逆地演化到一个辅助水平，伴随着一个真正的光子的发射。该过程对应于一种真空拉比振荡，我们证明了有效真空拉比频率正比于基态中单个虚光子的振幅。因此，该相互作用方案可以作为一个探测的基态结构在超强耦合制度。
2013-01-02 quant-ph
Photon condensation in circuit QED by engineered dissipation
本文研究了受驱动的耗散超导微波谐振器阵列中的光子凝聚现象。具体来说，我们表明，通过使用适当设计的微波光子与超导量子位的耦合，可以设计一种有效的耗散机制，将光子散射到低动量状态，同时保持它们的数量。这模拟了玻色子与低温浴的可调谐耦合，并导致在存在损耗和连续驱动条件下形成静止光子凝聚。在这里，我们提出了一个现实的实验装置来观察这种效应在两个或多个耦合腔，并研究这种不平衡的冷凝，这是从泵送和耗散过程之间的竞争所产生的特性。
2012-01-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum radiation in dielectric media with dispersion and dissipation
通过Hopfield模型的推广，我们构造了一个描述具有色散和耗散的电介质的微观拉格朗日量。这有利于一个明确的和明确的$\textit{ab initio}$治疗量子电动力学在这样的媒体，甚至在时间依赖的背景。作为一个例子，我们计算的光子数的开关和关闭耗散依赖于时间开关功能。这种效应可能比由折射率$Δn(t)$的变化产生的量子辐射更强，因为后者通常非常小并且产生$(Δn)^2$阶的光子数。作为另一个区别，我们发现所产生的介质光子的伙伴粒子不是其他介质光子，而是引起耗散（打开和关闭）的环境场的激发。
2020-09-03 quant-ph
Dissipation induced Tonks-Girardeau gas of photons
本文描述了一种产生具有纯耗散相互作用的Tonks-Girardeau光子气体的方案。我们提出了一个主方程方法来描述原子四能级介质中的定态光，并表明，在适当的条件下，两个粒子衰变是主要的光子损失机制。与色散双光子过程相比，这些耗散双光子损失使相互作用强度增加至少一个数量级，并且可以将光子驱动到Tonks-Girardeau制度中。不同的情况下观测的光子之间的费米子相关性的Tonks-Girardeau气体制度进行了讨论。
2009-09-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Improvement of two-way continuous-variable quantum key distribution with virtual photon subtraction
提出了一种利用虚光子减法来提高双向连续变量量子密钥分发协议性能的方法。通过非高斯后选择实现虚光子相减，不仅增强了双模压缩真空态的纠缠度，而且具有简化物理操作、提高效率的优点。在双向协议中，虚拟光子相减可以独立地应用于两个源。数值模拟结果表明，改进的双向协议的最佳性能与光子减法只使用爱丽丝。采用适当参数的虚光子减法，提高了传输距离和可容忍的过量噪声。此外，随着传输距离的增加，可容忍的过量噪声保持在一个较高的值，从而显著提高了双向连续变量量子密钥分发系统的鲁棒性，特别是在长传输距离下。
2017-07-21 quant-ph
Dissipation enabled efficient excitation transfer from a single photon to a single quantum emitter
我们提出了一个方案，用于触发从单光子波包到单量子发射体的耗散主导的高效激发转移。这种单光子诱导的光泵浦将占主导地位的耗散过程（例如发射体的自发光子发射或腔衰减）转变为用于量子信息处理和量子通信的有价值的工具。它适用于具有足够小带宽的任意形状的单光子波包，只要满足平衡所涉及的耗散率的匹配条件。我们的方案不需要额外的激光脉冲或量子反馈，并不限于高模式选择性腔量子电动力学架构。特别地，它可以用于显著增强单个光子到植入一维波导中或甚至在自由空间场景中的单个量子发射器的耦合。我们证明了我们的计划建立一个确定性的量子存储器和不同波长的光子量子比特之间的确定性频率转换器的有用性。
2016-05-30 quant-ph
Distributed coherent manipulation of qutrits by virtual excitation processes
我们提出了一个方案的确定性相干操纵两个原子qutrits，被困在单独的腔耦合通过一个短的光纤或光学谐振腔。我们研究这样一个系统中的色散原子-场相互作用的制度，其中原子，腔和光纤的动力学通过原子激发态和光子态在腔和光纤中的虚布居操作。我们表明，由此产生的有效动力学允许创建强大的quutrit纠缠，并彻底调查的影响，由于原子自发发射和光子泄漏的缺陷和耗散，对两个quutrit状态的纠缠。
2009-11-20 quant-ph
Parametrically driven hybrid qubits-photon systems: dissipation-induced quantum entanglement and photon production from vacuum
考虑了参变驱动量子比特-腔系统在两个子系统之间耦合能量的周期性调制下的耗散演化，这将导致反旋过程的放大.我们揭示了这个混合系统的一个非常丰富的动力学行为。特别地，我们发现其中一个子系统中的能量耗散可以增强另一个子系统中的量子效应。例如，即使在稳态下，最佳腔衰减也有助于稳定量子位之间的纠缠和量子相关性，并补偿有限的量子位弛豫。相反，量子比特子系统中的能量耗散导致了强调制下真空光子产生的增强，但同时破坏了量子比特之间的量子并发和量子互信息。我们的结果为量子信息处理中的非定常腔量子电动力学提供了更深层次的理解，对耗散量子态工程具有重要意义。
2017-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Modelling superradiant amplification of Casimir photons in very low dissipation cavities
纳米技术和原子物理学的最新进展可能允许演示动态卡西米尔效应。以高质量电磁谐振腔谐振频率的两倍相干驱动薄膜体声波谐振器阵列可以产生稳态的卡西米尔光子。这些检测使用碱金属原子束制备在一个倒置的人口超精细状态，与诱导超辐射爆发产生可检测的射频信号。我们在这里描述的超辐射和超荧光的动力学模拟的结果，其目的是优化参数的卡西米尔光子的可探测性。当超辐射寿命短于耗散时间时，我们发现超辐射演化的性质相似，但显着慢于通常的有损情况下。
2008-10-17 quant-ph
Entanglement and four wave mixing effects in the dissipation free nonlinear interaction of two photons at a single atom
在原子二能级非线性条件下，研究了单脉冲输入下两光子间的非线性相互作用。利用光在原子中传播的一维模型描述了双光子态的精确时空相干性。结果表明，这种相互作用在输出态中产生了类似于参量下转换中观察到的纠缠的时空纠缠。提出了一种利用量子力学四波混频过程从相干泵浦光中产生光子对的方法。
2003-08-19 quant-ph
The dissipation of the system and the atom in two-photon Jaynes-Cummings model with degenerate atomic levels
采用主方程微扰展开的方法，研究了简并原子能级双光子Jaynes-Cummings模型（JCM）中系统和原子的耗散性质。数值结果表明，原子能级的简并度决定了原子与光场的纠缠周期。原子线性熵的渐近值明显增大。局域纠缠和去纠缠的幅度被抑制。简并原子的初始相干性越好，相干损失越大。
2005-09-21 quant-ph
Nonlinear dynamics in the balanced two-photon Dicke model with qubit dissipation
本文在半经典极限下研究含腔与量子比特耗散的双光子 Dicke 模型，发现平衡旋转与反旋转耦合下存在丰富混沌相，并通过分岔图与相图揭示了倍周期分岔、间歇混沌和准周期振荡三种转变机制。
2023-10-31 quant-ph
Spontaneous Conversion from Virtual to Real Photons in the Ultrastrong Coupling Regime
我们证明了在超强耦合的量子光学系统中可以发生虚光子对的自发释放。在这种在半导体和超导系统中都引起兴趣的状态下，光-物质耦合率ΩR变得与光子的裸共振频率ω0相当。与动态Casimir效应和其他电子对产生机制相反，这种现象不需要外力或哈密顿量中的时间相关参数。
2013-05-23 quant-ph
Detecting itinerant microwave photons with engineered non-linear dissipation
单光子探测是在量子极限进行传感的关键资源，也是基于测量的量子计算的使能技术。光频光子探测依赖于各种天然材料的不可逆光辅助电离。然而，微波光子的能量比光学光子低5个数量级，因此无法在宏观尺度上触发可测量的现象。在这里，我们报告了一个单一的两个能级系统（量子比特）和微波谐振器之间的一种新型的相互作用的观察。这两个量子系统不相干地相互作用，相反，它们共享一个共同的耗散机制到冷浴：当且仅当光子进入谐振器时，量子比特不可逆地切换到其激发态。我们已经使用这种高度相关的耗散机制来检测撞击在谐振器上的巡游光子。该方案不需要光子波形的任何先验知识，也不需要其到达时间，并且主要的退相干机制不会触发虚假检测事件（暗计数）。我们证明了58%的检测效率和创纪录的低暗计数率为1.4每毫秒。这项工作建立了工程非线性耗散作为一个关键的资源，一类新的低噪声非线性微波探测器。
2019-02-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Engineering multi-photon dissipation with a dc-voltage-biased Josephson junction
École Normale Supérieure de Lyon（里昂高等师范学院）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Laboratoire de Physique（物理实验室）；Alice & Bob；Mines Paris（巴黎矿业学院）；Inria（法国国家信息与自动化研究所）；ENS-PSL（巴黎高等师范学院-PSL大学）；Centre Automatique et Systèmes (CAS)（自动系统与中心）；Sorbonne Université（索邦大学）；PSL Research University（PSL研究大学）
本文提出用直流偏置SQUID实现多光子耗散，避免杂散非线性项，通过维格纳层析成像表征双光子耗散，为猫量子比特稳定化提供可行途径。
2026-09-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Competition between two-photon driving, dissipation and interactions in bosonic lattice models: an exact solution
本文给出了一类量子驱动耗散玻色子模型在任意维下的定态精确解，其中一组模受任意双光子驱动、单光子损失和全局Hubbard（或Kerr）类相互作用的影响.我们的解揭示了大量惊人的现象，包括耗散相变的出现，非平凡模式竞争物理和对称性破缺，以及多体$SU(1,1)$对相干态的稳定。我们的精确解使空间相关性的描述，是完全有效的制度，传统的平均场和半经典的方法打破。
2023-02-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Virtual photons in the ground state of a dissipative system
在超强光-物质耦合机制中，许多被预测为可观测到的新物理学都依赖于不同激发数的状态之间的杂化，导致系统基态中的虚光子群。在这篇文章中，利用精确对角化的方法，我们得到的分析和数值结果的存在下的任意损失的虚光子的人口。专门的洛伦兹共振的情况下，我们的结果表明，虚拟光子人口的损失只在数量上的影响，即使这些成为主导的能量尺度。我们的研究结果表明，大多数的超强耦合现象可以观察到的损失主导的系统，甚至不是在标准的强耦合制度。因此，我们打开的可能性，调查超强耦合物理平台，以前被认为是不合适的，由于他们的大损失。
2017-09-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
On Real and Virtual Photons in the Davies Theory of Time-Symmetric Quantum Electrodynamics
本文探讨了虚拟和真实的光子的惠勒-费曼经典电磁理论的戴维斯量子相对论扩展的背景下的区别。基于事务模型，提出了理解这种区别的另一种方法。
2016-10-27 physics.atom-ph physics.hist-ph quant-ph
Integrated conversion and photodetection of virtual photons in an ultrastrongly coupled superconducting quantum circuit
针对超强耦合人工原子基态中虚光子难以实验探测的问题，本文提出控制集成的连续测量方案，证明现有量子技术可实现明确探测。
2024-04-04 cond-mat.other quant-ph
