超强耦合光-物质系统中的超快绝热通道

我们已获得多模量子Rabi模型在所有模式具有 identical 频率$\omega$时的解，包括至少含$K$个光子（$K=1,2,3,\ldots$）的暗态$|\phi_K\rangle$。推广到多量子比特情形，它们靠近谱中至多含一个光子的另一暗态$\vert \psi\rangle$。利用此类解，我们发现一条通过$\vert \psi\rangle$的线性且对称性保护的绝热通道，可以相同速度快速生成任意单光子$M$模$W$态$\vert W_M\rangle$。当计入Stark位移时，绝热演化中的有效最小能隙进一步增大至$0.63\omega$，从而任意$\vert W_M\rangle$可在$1.55\times 2\pi\omega^{-1}$内以99%保真度超快生成，且与$M$无关。本工作揭示了光-物质系统中线性超快绝热通道的存在。