量子科技中心_量科网

该团队提出了一种圆柱形波导中电磁模式的规范量子化方法，拓展了先前为笛卡尔坐标系开发的基于规范的形式体系[1]。通过引入TEM（横电磁）模式以及TM（横磁）和TE（横电）行波模式的两个场正交分量X、Y，研究人员为每种模式识别出一个由Klein-Gordon型方程支配的特征性一维标量场（广义通量φ）。相关哈密顿量直接从麦克斯韦方程组推导得出，从而构建了玻色子阶梯算子。广义通量通过适当的规范选择直接从电磁势𝐀、V导出，这推广了Devoret的方法[2]。该分析在一致且通用的框架下统一了圆柱和笛卡尔坐标系导波模式的处理，既确保了理论深度又兼顾实验相关性。该团队从场分布推导出模式特定的电容和电感，并用正则场变量表示电压和电流。因此可测量量可从模式量子算子中正确定义，特别是对于非平凡的TM和TE模式。该形式体系将在未来工作中拓展至其他类型波导，尤其适用于量子技术中至关重要的片上共面几何结构。