波导量子电动力学中的非马尔可夫性奇异点

量子发射体(如受激原子)的自发辐射是量子电动力学(QED)中的基本过程,通常表现为向基态的指数衰减并伴随不可逆的光子发射。然而,当存在延时反馈、结构连续谱或合作辐射时(例如发射体在镜面前辐射、多个发射体集体辐射或巨原子情形),这种简单的马尔可夫图像会发生深刻改变。在这些机制下,光子重吸收和干涉效应会引发强烈的非马尔可夫动力学,导致明显偏离指数衰减的辐射行为。本研究首次在高度非马尔可夫的波导-QED环境中证实了例外点(EPs)的出现,即非马尔可夫EPs。这些EPs直接表现为弛豫动力学向振荡行为的急剧转变,通过激发态振幅出现实数零点得以显现。该团队详细分析了具有两个及以上耦合点的巨原子自发辐射,揭示了导致非马尔可夫EPs的物理机制,并证明类似现象也存在于其他波导-QED体系(如空间分离点状发射体的集体自发辐射)。该工作表明波导-QED系统可作为实现和探索非马尔可夫EP物理的实验平台。

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提交arXiv: 2026-04-07 06:10

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