从浴视角看高阻抗传输线中量子比特的动力学

我们在高阻抗波导背景下研究光-物质相互作用的通用模型的量子动力学，聚焦于发射光子态的行为，并在自旋-玻色子模型框架内使用两种互补方法研究量子淬火以及入射相干脉冲的散射。首先，我们基于单个多模相干态波函数发展了电磁波的近似 ansatz；形式上，该方法结合了绝热重整化、玻恩-马尔可夫近似和输入-输出理论的思想。其次，我们通过 NRG 计算给出了弱强度脉冲散射的数值精确结果。NRG 为整个超强耦合区中的任何线性响应性质提供了基准。我们发现，在突然量子淬火中，相干态方法会产生物理假象，例如对稳态的不当弛豫。这些先前未被注意的问题与 ansatz 的简化形式有关，该形式在浴内产生了虚假关联。在散射问题中，NRG 用于求单光子的透射与反射，以及该单光子的非弹性散射。建立了简单的解析公式并与 NRG 数据对照测试，这些公式定量预测了直至中等环境阻抗的传输系数。这些公式解决了关于自旋-玻色子模型在吸收共振附近存在非弹性损耗的悬而未决问题，并可用于与约瑟夫森波导 QED 中的实验进行比较。最后，将使用相干态波函数方法的散射结果与 NRG 结果在极弱入射强度下进行了有利比较。我们以呈现更高功率下系统响应为非线性的结果结束本研究。