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超强波导量子电动力学中远距离发射体:基态性质与非马尔可夫动力学

量子物理 2021-11-03 v2

摘要

从范式性的自旋-玻色模型(SBM)出发,我们研究了两个远距离二能级发射体耦合到一维欧姆波导、超出旋转波近似的静态与动力学性质。采用静态与动力学极化子Ansätze,我们研究了有限分离距离对光子介导的类伊辛相互作用、量子比特频率重整化、基态磁化强度以及双量子比特系统纠缠熵的影响。基于先前工作,我们推导了双杂质SBM的有效近似哈密顿量,该哈密顿量保持激发数,从而便于解析处理。特别地,它使我们能在所谓超强耦合(USC) regime中引入由延迟反馈效应产生的非马尔可夫性。我们用基于离散化电路QED模型进行的数值模拟检验了结果,发现与先前结果完全吻合,并展示了超强波导QED中远距离发射体出现的有趣动力学效应。特别地,我们重访费米双原子问题,表明在USC regime中,初始关联在发射体建立因果联系之前就使对称与反对称态产生两种不同的演化。最后,我们证明集体动力学(如超辐射或亚辐射)不仅受发射体间距影响,也受耦合影响,这是由于显著的频率重整化。这构成了USC regime的另一动力学后果。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.02949,
  title  = {Distant emitters in ultrastrong waveguide QED: Ground-state properties and non-Markovian dynamics},
  author = {Carlos A. González-Gutiérrez and Juan Román-Roche and David Zueco},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.02949},
  year   = {2021}
}

备注

16 pages, 9 figures