腔量子电动力学中的绝热转移分析

囚禁在光学腔中的Λ型三能级原子构成了许多量子信息处理协议中的基本单元。通过适当的激光控制，该系统能够将腔光子高效存储为长寿命的原子激发态，并以高保真度将其读出。该过程假设通过缓慢改变控制激光的强度，经由“暗态”（Λ系统两个较低能级的相干叠加）实现绝热转移。我们研究了该转移过程的完整量子力学，旨在考察控制激光随时间变化时产生的非绝热效应。非绝热效应源于系统不可避免地激发到涉及Λ构型最高能级（该能级具有辐射性）的态。我们利用瞬时本征态表述该问题，并对其进行数值求解，同时考虑了激发态的自发衰变。我们给出了在合适的控制激光变化速率和强度范围内，存储与读出过程的详细结果，并探讨了转移过程的最优条件。