二次型量子比特-谐振腔系统中的非平衡热输运与光子压缩

我们研究了一个非平衡混合量子系统中的稳态热输运与光子统计，其中量子比特以纵向二次型方式耦合到一个光学谐振腔。我们的计算采用量子修饰主方程结合全计数统计的方法。在有限温度偏置下揭示了负微分热导效应，其分别源于弱和强量子比特-谐振腔杂化下循环热跃迁的抑制以及两种压缩光子模式间的巨大失配。在大温度偏置下也展现出巨大的热整流效应。研究发现，混合系统固有的非对称结构与负微分热导表现出协同贡献。作为典型电流涨落的噪声功率与偏度，分别在弱杂化小温度偏置极限和强杂化大温度偏置极限下呈现全局最大值。此外，在强杂化与低温区间发现了光子正交压缩效应，其对两个浴温表现出非对称响应。这些结果将为量子比特-谐振腔混合量子系统中的热功能设计与光子操控提供一定见解。