从少量到多个发射器:从弱耦合到深度强耦合下的腔量子电动力学能级与发射光谱

该研究团队系统性地研究了由N个双能级量子发射体与单个腔模耦合组成的系统特性,涵盖从弱耦合到超强耦合乃至深强耦合区间的光-物质相互作用强度范围。研究首先通过分析能谱随光-物质耦合强度的变化规律,考察了从双发射体到趋近热力学极限(N→∞)的大规模发射体集合。此外,团队采用适用于所有光-物质作用区间、且在截断希尔伯特空间内保持规范不变性的开放腔量子电动力学通用理论框架,探究了非相干激发条件下这些系统的发射特性。研究还特别揭示了发射体-环境相互作用对系统光谱特性的影响:当每个发射体独立与其专属环境耦合时,观测到偶数N值情况下系统在腔谐振频率处会呈现特殊的发射峰。该工作同时阐明了系统特性随发射体数量增加的演化规律,最终证明其将收敛于由两个相互作用单模玻色场构成的等效系统。

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