克尔非线性谐振腔光谱测量中光子共振的理论分析
克尔参量振荡器(KPO)近期因其在量子信息处理领域的应用潜力而备受关注,理解其特性成为重要课题。光谱测量是揭示该系统能级结构和跃迁矩阵元等详细信息的重要手段。传统光谱学要求驱动频率需匹配具有非零跃迁矩阵元的能级间距。近年来,理论上预测KPO光谱中会出现一种称为“光子共振”(PR)的现象——当失谐量设定为克尔非线性的n/2倍(n为自然数)时会发生共振,但该条件下跃迁矩阵元为零,导致PR的产生机制长期未明。 该工作旨在阐明KPO光谱中PR现象的物理起源。研究团队首先通过光谱测量的理论计算与实验验证,确认PR现象确实可观测且理论与实验结果定性吻合。随后在理想无噪环境假设下进行解析研究,发现虽然外场在系统能量本征基下的跃迁矩阵元为零,但高阶微扰效应会诱导基态与激发态间的拉比振荡。进一步包含退相干效应的时域数值模拟表明,相干振荡会逐渐衰减从而呈现PR特征。



