修改 Jaynes-Cummings-Hubbard 晶格中的单激发子置换

控制低维系统中量子激发的传输与本质，是可扩展量子设备（包括通信网络和量子模拟器）的关键要求。我们提出了一种一维混合量子晶格模型，其中每个晶格单元集成了一个单模腔共振器，其与两个能级系统 (TLS) 相互作用，并具有相邻 TLS 之间的直接耦合。这种配置使得激发能够以可调谐的原子、光子或极化子特性进行相干传播。除常规的单激发传输之外，我们演示了通过合适的阻抗匹配和共振条件，允许激发在沿晶格传播时进行受控的激发类型置换。我们采用局域可观测量和两两 concurrence 来跟踪传输过程和量子关联。我们的结果建立了一个最小化的受控单激发转换平台，具有直接关联到混合量子网络、芯片上量子互连器以及人造量子模拟器的实际意义。