赝热光子在非谐腔中的输运

在非平衡条件下，量子光学系统会展现出可能与凝聚态物质不同的异常性质。其根本原因在于光子本征态可具有任意占据数，而电子系统中这些占据数受泡利原理限制。在此，我们研究通过具有光子间 Bose-Hubbard 相互作用的腔连接的两个波导之间赝热光子的稳态输运。其中一个波导受到宽带非相干泵浦。我们预测了腔发射的洛伦兹型与高斯型混沌光 regime 之间的连续转变。零频噪声揭示了丰富的非平衡输运 regime。存在三种极限情形，其中噪声-电流关系由幂律 $S\propto J^\gamma$ 表征。洛伦兹光对应于类布赖特-维格纳透射且 $\gamma=2$。高斯 regime 对应于多体输运，在大电流下为散粒噪声（$\gamma=1$）；然而在低电流下，我们发现非寻常指数 $\gamma=3/2$，表明多光子跃迁与非相干泵浦之间非平庸的相互作用。光子退相位的非微扰解在 Keldysh 场论与 Caldeira-Leggett 有效作用量框架下获得。这些发现可能与超导量子比特中的光子阻塞、热态传输以及光子统计探测实验相关。