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腔耦合量子传输中的单向暗态至亮态挽救

量子物理 2026-08-05 v1
作者: Jack Diab , Arpit Arora , Taylor L. Patti , Prineha Narang
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摘要

光学微腔中的强光物质耦合可以跨越发射极阵列弹道式地传输能量，但同样的耦合将大部分激发掩埋在随系统尺寸增长的暗态流形中，并将能量困在传输通道之外。我们表明，激子-声子耦合的非对角（非 Condon）部分打开了一条逃离该陷阱的单向通道，驱动布居数不可逆地从暗态进入辐射通道。该速率由光子权重守恒定律而非暗-亮重叠决定，这使得暗态流形以与系统尺寸无关的速率被排空。该机制促成了近乎完全效率的传输，其四个特征为：单指数暗态衰减、尺寸标度效率间隙、截然不同的温度行为，以及逃逸速率在振动浴模处的共振。除了极化子传输之外，它还将暗态从寄生损耗通道重塑为工程化的耗散资源，对光捕获和基于耗散的量子控制具有启示意义。

关键词

腔量子电动力学 暗态 量子传输 激子-声子耦合 耗散工程

引用

@article{arxiv.2608.05312,
  title  = {Unidirectional Dark-to-Bright Rescue in Cavity-Coupled Quantum Transport},
  author = {Jack Diab and Arpit Arora and Taylor L. Patti and Prineha Narang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2608.05312},
  year   = {2026}
}