硬核玻色子与光学声子耦合模型中的退相干研究

理解激子、自旋或硬核玻色子（HCB）的相干动力学对光捕获和量子计算具有巨大的科学和技术意义。在此，我们研究了两种硬核玻色子模型中激发态布居的衰减和退相干，即：一个由马尔可夫动力学支配的无限范围硬核玻色子模型，以及一个具有位点依赖强势并受非马尔可夫动力学支配的双位点硬核玻色子模型。这两个模型均在反绝热和强硬核玻色子-声子耦合区域进行研究，每个位点提供不同的局域光学声子环境；此外，在极化子参考系中，两个模型中的硬核玻色子系统最初都被认为与环境不相关。对于无限范围模型，我们推导出一个有效的多体哈密顿量，该哈密顿量与长程系统哈密顿量对易，因此具有相同的本征态集；从而，量子主方程方法表明，系统的量子态不发生退相干。在双位点硬核玻色子模型的情况下，我们清楚地表明，退相干程度和激发态衰减因位点能量差接近声子本征能量而增强，并且当位点能量差与两倍极化子能量共振时最为显著；此外，当硬核玻色子-声子耦合强度增加时，退相干和衰减效应减弱。即使对于多模情况，退相干和衰减的程度也再次由能量差与允许的声子模本征能量的接近程度决定。