耗散腔中强耦合于量子化电磁场的开放多量子比特系统的量子动力学

我们研究了在费米子与腔光子的退相干和耗散同时存在的情况下，强耦合于量子化电磁腔模的多量子比特系统的量子动力学。在 Lindblad 近似下，我们推导了一大类开放量子系统的解析解。这些系统包括全同量子比特、具有宽跃迁频率分布的量子比特系综以及多能级电子系统。借助态矢量的随机演化方程，我们得到了含时量子态振幅与可观测量的紧凑解析解。我们表明，取决于初始量子态的制备方式，系统可以演化为丰富的纠缠态，量子比特之间呈现相消或相长干涉。特别地，腔中的耗散可将系统驱动至完全与腔模退耦的暗态。我们还发现了具有宽跃迁频率分布的多电子系统作为巨型集体偶极子耦合到量子化腔场的机制。