集体量子光学中的非经典驱动-耗散动力学
本论文探讨了集体光-物质系统中的涌现协同现象。研究团队以激光场相干驱动并与光子结构耦合的量子发射体集合为对象,着重研究光场修饰发射体的混合描述。量子发射体、相干驱动与光子环境间的相互作用展现出丰富的协同效应图景。尽管单发射体修饰已被广泛研究,该工作聚焦于两个非全同二能级系统发射体中的集体现象——强相互作用会形成具有超辐射态与亚辐射态的二聚体,双光子共振可直接连接基态与双激发态。这一非线性过程作为论文核心,开辟了协同光-物质物理的新范式。分析研究表明相互作用如何重塑发射强度、光子统计特性及光谱等可观测量,为量子计量学提供新思路。双光子过程对发射体间距与驱动强度的敏感性,可实现高精度传感与亚波长成像。意外发现非共振虚态可通过耗散获得布居数,重新定义了其在开放系统中的作用。为此研究人员开发了针对亚稳态动力学的层级绝热消除方法,并分析了损耗腔耦合发射体中的纠缠现象,提出包括“频率分辨珀塞尓效应”在内的五种机制——该选择性增强能稳定协同态并实现可扩展纠缠。这些针对量子点、分子聚集体等固态平台优化的模型,解决了非均匀展宽与退相干等挑战,证实了利用协同光-物质效应发展量子技术的可行性。
