强耦合光子-物质系统中非经典态的动力学生成与转移
量子物理
2024-10-03 v1
摘要
我们提出了利用强和超强光子-物质耦合来高效生成和交换非经典光和量子物质态的方案。考虑两种初始条件：(a)位于某一腰位被压缩的物质态，(b)腔内的相干态。在这两种情况下，极化子介导着非经典态在光和物质之间的动力学生成与转移。通过监控两个子系统的动力学，我们发现集体物质振荡中出现了振荡。振荡周期通过真空拉比分裂来表征物质密度，并在光子-物质共振条件下呈现尖锐峰值。对于初始条件(a)，在强和超强耦合下，非经典性从物质高效地转移到光子。然而对于初始条件(b)，只有在超强耦合 regime下才能生成非经典光子态，因为涉及反演旋转项，这凸显了超强耦合的优势。此外，在超强耦合 regime下，关于腔内驻波的动态可观测量在光和物质之间显示出独特的非对称性。非经典光子可以通过半透明腔镜提取，而非经典物质态可以通过时序光谱学检测。本工作表明，混合极化子态可用于动态生成非经典态，具有潜在的量子态转移应用。
引用
@article{arxiv.2410.01645,
title = {Dynamical generation and transfer of nonclassical states in strongly interacting light-matter systems in cavities},
author = {Ilia Tutunnikov and Vasil Rokaj and Jianshu Cao and H. R. Sadeghpour},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.01645},
year = {2024}
}