用于光-物质相互作用分类的绝热参数——从弱驱动到强驱动
量子物理
2021-08-18 v2 光学
摘要
我们从理论与数值上研究了二能级系统（TLS）中的光-物质相互作用，作为固态能带结构中激发的模型系统。我们识别出五种明显不同的激发 regime，并用众所周知的绝热参数进行分类：（1）小驱动场强下的微扰多光子吸收 regime，以及四个光场驱动 regime，其中带内运动连接不同的 TLS：（2）脉冲式朗道-齐纳（LZ）regime，（3）非脉冲式 LZ regime，（4）绝热 regime，以及（5）大电场强下的绝热-脉冲 regime。这种分类对于理解任意 TLS 中高度复杂的激发动力学极为有用，特别是当驱动场强变化时，并自然地将 Rabi 物理与 Landau-Zener 物理联系起来。此外，我们找到了一个富有洞见的解析表达式，用于连接微扰多光子 regime 与光场驱动 regime 的光子阶数。而且，在绝热-脉冲 regime 中，绝热运动与脉冲式 LZ 跃迁同等重要，当施加少周期激光脉冲时导致 TLS 的反演对称性破缺。这种分类允许在从冷原子和分子到固体与 qubits 的广泛设置中深入理解受驱 TLS，并将有助于为给定目的找到最优驱动参数。
引用
@article{arxiv.2104.10112,
title = {Adiabaticity parameters for the categorization of light-matter interaction -- from weak to strong driving},
author = {Christian Heide and Tobias Boolakee and Takuya Higuchi and Peter Hommelhoff},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.10112},
year = {2021}
}