超强耦合Jaynes-Cummings模型的解析基态

我们提出了一种广义变分方法，以解析方式获得不可解的具有超强耦合的Jaynes-Cummings模型的基态性质。给出了基态能量的显式表达式，该表达式在广泛的实验参数范围内与数值模拟吻合良好。特别地，所引入的方法可以成功求解具有正失谐（原子共振能级大于光子频率）的Jaynes-Cummings模型，该模型无法用绝热近似和广义旋转波近似处理。最后，我们还解析地演示了如何通过当前的实验参数（包括光子频率、耦合强度，特别是原子共振能级）来控制平均光子数。