Mollow三重态：人工原子的泵浦探测单光子光谱学

我们分析了通过一维开放波导的光子传输，该波导侧耦合到嵌有人工两能级原子（量子比特）的$N$光子微波腔。量子比特态由波导基频处的弱信号探测。在投影算子形式和非厄米哈密顿量方法内，我们发展了单光子近似方案以获得光子波函数，从而允许计算$N$光子腔中两个拉比双重态能级间自发跃迁的概率幅。我们得到了微波信号通过波导的透射和反射因子的解析表达式，其中包含量子比特参数的信息。我们表明，对于少量腔光子，Mollow谱由四条谱线组成，这是光量子性质的直接体现。本文所得结果具有普适性，可应用于任何类型的量子比特。量子比特的特定性质仅编码于两个参数中：量子比特的能量$\Omega$及其与腔光子的耦合$\lambda$。