大尺度相互作用二能级系统集合中自旋压缩与协同耦合效应的 realistic 模拟

我们描述了一种高效数值方法，用于在存在退相干与衰减的情况下模拟相互作用自旋集合的动力学。该方法建立在针对孤立系统的离散截断 Wigner 近似之上，后者将自旋集合的平均场动力学与离散初始自旋值的蒙特卡洛采样相结合，以考虑量子关联。此处我们展示如何将该方法推广至耗散自旋系统：以随机过程替代确定性平均场演化，该过程描述相干性与布居数的衰减，同时保持各自旋长度不变。我们展示了该技术在模拟非经典自旋压缩效应，以及在不依赖任何对称性的前提下模拟具有十万量级相互作用二能级系统的腔 QED 模型的动力学与稳态中的应用。这为在真实实验条件下对量子光学或固态自旋集合中的多种实验进行精确实尺度模拟开辟了可能。