驱动-耗散兰道极化激元:两个高度非线性耦合的量子谐振子

朗道能级(LLs)是带电粒子在横向磁场中形成的具有高度简并特性的离散能谱,作为整数与分数量子霍尔效应以及量子化涡旋等众多奇异现象的核心物理基础。本研究中,该团队探索了合成规范势中横向驱动电中性粒子的朗道能级与光学腔量子化场耦合的机制——这种构型令人联想到量子气体中的超辐射自有序化体系。研究发现,这一复杂系统竟可惊人地简化为两个高度非线性耦合的量子谐振子模型,从而实现了完全量子力学的描述框架。光-物质耦合作用使朗道能级与超辐射光子模式发生混合,形成了被称为“朗道极化激元”的杂化态。该态部分继承了朗道能级的简并特性,并展现出非零的光-物质纠缠及正交压缩等新颖量子特征。依据系统参数和初始态的选择,体系会呈现多样化的非平衡量子动力学行为及具有迥异物理特性的多稳态现象。本工作为在量子气体-腔QED体系中探索新型的驱动-耗散型朗道极化激元物理奠定了理论基础。
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作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-09-15 18:00

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