超越单激发极限的非马尔可夫多发射体动力学计算框架

虽然非马尔可夫动力学在单激发极限下已被广泛研究以预测非平庸现象,但该状态仍属于理想化情形。突破这一限制至关重要,因为多光子过程中的光学非线性和相位误差积累会使马尔可夫近似变得脆弱。该工作提出了一种基于格林函数的理论框架,用于双激发流形内非马尔可夫多发射体量子电动力学的建模。改进型朗之万噪声(M-LN)形式体系被用于耗散环境的第一性原理处理,而发射体中心模式(ECM)框架则确保了计算可行性。与传统方法不同,该团队通过显式保留光子振幅构建了耦合微分方程的非马尔可夫层级体系。在双激发层级中,该公式保留了总概率特性,并维持了捕获多光子干涉所需的相位信息。作为数值演示,研究人员研究了结构化半无限波导环境中的非马尔可夫原子-场相互作用:首先以均匀波导为基准,在特定构型中观察到贝尔态保真度的增强;继而考察含损耗介质层的波导中对称迪克态集体衰变,揭示了结构化环境诱导的选择性稳定与延迟激发转移;最后分析相同设置下的纠缠动力学,突显了纠缠突然产生与振荡复苏现象。该框架原则上适用于所有可数值计算并矢格林函数的电磁环境,为研究单激发极限之外的复杂非马尔可夫多光子现象提供了通用工具。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-04-03 05:23

量科快讯