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两个完全激发量子发射体集体非马尔可夫衰变的精确解

量子物理 2024-08-23 v2 数学物理 math.MP

摘要

波导量子电动力学构成了光与物质相互作用的一种现代范式,其中强耦合、 bath 结构和传播延迟可以打破量子发射体在自由空间中通常遇到的辐射条件。这些特征将量子发射体的激发与导波辐射模式交织在一起,形成复杂的多光子动力学。迄今为止,将发射体的集体衰变与模式诱导的非马尔可夫效应相结合尚未获得完整解,这些系统背后的详细物理机制仍然未知。在此,我们分析了一个由两个激发态发射体耦合到一维单带波导的极小系统中的这种集体非马尔可夫衰变。我们以初等函数的形式开发了该系统的精确解,揭示了隐藏的对称性并预测了自发衰变的新形式。这种强烈依赖于真空耦合和偏离能带中心的失谐的集体非马尔可夫动力学,展现出可用简单且现成的准则来表征的奇异特性。我们的分析方法阐明了集体光物质相互作用的复杂性,并为理解多粒子开放量子系统开辟了途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.13871,
  title  = {Exact solution for the collective non-Markovian decay of two fully excited quantum emitters},
  author = {Alfonso Lanuza and Dominik Schneble},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.13871},
  year   = {2024}
}