Liouvillian能隙闭合——连续谱中的束缚态关联与巨原子波导QED系统中的多模动力学

在开放量子系统中,约化动力学通常由主方程描述,其刘维尔间隙闭合(LGC)现象往往标志着退相干自由子空间的出现。而完整系统-环境复合体的动力学则由哈密顿量谱支配,其中连续谱中的束缚态(BICs)能够保护长寿命量子资源。尽管这两种视角并行存在,LGC与BIC形成之间的关联却长期缺乏深入研究。该研究团队通过巨型原子-波导平台架起这一理论桥梁,证明LGC的出现必然对应着完整哈密顿量描述中的BIC存在。通过设计巨型原子几何构型,研究人员进一步展示了丰富的动力学区间——包括拉比振荡、分数衰减和完全指数弛豫——这些行为取决于可调控的BIC数量(从三个到零个)。值得注意的是,当两个BIC发生频率简并时,长时间动力学会趋于稳态而非持续振荡。该工作建立了马尔可夫有效描述与非马尔可夫底层描述之间的直接谱-动力学关联,为开放系统动力学的灵活调控提供了新途径。

作者所在地: VIP可见
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-01-31 02:43

量科快讯