量子科技中心_量科网

该研究团队提出了一种用于强耦合量子化场模式（腔体）量子系统的非微扰哈密顿映射方法，能够生成光-物质杂化系统的紧凑闭合形式表达。该映射方法基于对光子和原子自由度进行纠缠变换，通过将所得腔修饰哈密顿量（CDH）逐级截断至更大激发数区间，构建出一系列收敛于精确解的紧凑模型，在具有挑战性的共振及超强光-物质耦合区域性能超越传统方法。该映射原理同样适用于通过非对易算符耦合物质的多模腔体及泄漏腔体系统。 研究人员以量子拉比模型为基准验证CDH框架，在弱耦合与强耦合区域均展示出精确的能谱预测能力，同时获得收敛的基态及热力学可观测量。通过对迪克-海森堡晶格模型的研究，该团队在共振强耦合条件下确定了其相图，相比暴力模拟获得显著计算效率提升，并通过解析与数值方法揭示了腔介导的自旋关联效应。CDH的闭合形式与紧凑特性兼具物理洞察力与计算优势，为强耦合光-物质杂化系统的研究提供了有效工具。