超越Floquet理论的两能级系统多向周期驱动
量子物理
2025-11-07 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
本文引入了半经典两能级量子系统受任意周期驱动的响应的精确表达式。确定由任意周期波形驱动的两能级系统的跃迁概率需要通过Floquet理论等方法进行数值计算，这类方法要求对无限矩阵进行截断。然而，这种截断可能导致显著干涉信息的丢失，进而限制量子传感器的性能或在量子控制中引入伪影。为缓解此问题，我们采用*残数形式与路径求和定理来求解薛定谔方程的精确级数解，从而提供精确的跃迁概率。所得级数解由包含周期驱动全部信息的紧凑核表达式生成，然后通过由复指数函数差分构成的非谐波傅里叶级数基底展开，系数对应于广义贝塞尔函数的乘积。本方法为量子传感器和控制应用提供了解析公式。
引用
@article{arxiv.2511.03977,
title = {Multi-Directional Periodic Driving of a Two-Level System beyond Floquet Formalism},
author = {Michael Warnock and David A. Hague and Vesna F. Mitrovic},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.03977},
year = {2025}
}