量子系统中由手性增益诱导的时 reversal 对称性破缺

结构光提供了一种强大的方法，用于在具有手性特性的量子系统中塑造光-物质相互作用。虽然手性在被动平台上已被广泛研究，但光学增益在控制手性量子动力学中的作用仍鲜有探讨。在本工作中，我们发展了一般性理论框架以描述与结构增益环境相互作用的量子比特动力学，其中增益取决于光的极化或动量。通过对具有增益和各向同性介质中的电磁场进行量子化，并将 Lindblad 形式推广至此类设置，我们推导了支配量子比特不可逆演化的主方程。我们表明，手性增益可破坏时 reversal 对称性，并将系统驱动向具有非互易性质的对称性破坏稳态。对于移动等离子体衬底，由于其固有的手性增益可选择性放大特定手性的跃迁，本效应得到详细阐述。我们的结果确立了手性增益作为工程非互易量子稳态的新机制。