深强耦合区远端囚禁原子的量子拉比动力学

二能级系统与电磁场的耦合（其完全量子化版本为量子拉比模型）是量子物理的核心课题之一。当耦合强度大到足以达到场模频率时，便接近深强耦合区，并可从真空产生激发。在此，我们展示了量子拉比模型的周期变体，其中二能级系统编码于光势中冷铷原子的布洛赫能带结构内。利用该方法，我们实现了场模频率 6.5 倍的拉比耦合强度，远处于深强耦合区，并观察到玻色场模激发在亚周期时间尺度上的上升。在以量子拉比哈密顿量耦合项基底进行的测量中，对于二能级系统的小频率分裂，揭示了动力学冻结现象，这与耦合项主导所有其他能量尺度时的预期一致，而对于较大分裂则出现复苏。我们的工作展示了在尚未探索的参数区中实现量子工程应用的途径。