超越旋转波近似的光子计数

开放量子系统通常用林德布拉德主方程描述,该方程依赖于一系列近似假设,其中最关键的是旋转波近似——该近似仅在弱阻尼条件下成立。在林德布拉德框架中,耗散过程通过跃迁算符描述,可区分光子的吸收与发射过程。这使得发射光子的识别变得简单,为获取辐射统计特性提供了直接途径。但在超出旋转波近似范围时,林德布拉德方法将失效。此时开放量子系统可采用量子朗之万方程等方法来描述,然而该框架下发射光子数的获取较为困难。该工作阐明了如何从量子朗之万方程导出光子计数统计量,并给出了任意线性环境耦合系统中光子流算符的表达式。作为示例,研究人员采用该方法研究了有限温度下受阻尼谐振子在超越旋转波近似时的辐射统计特性。研究表明,即便在旋转波近似失效区域,辐射统计的最主要贡献仍可通过等效林德布拉德方程描述,从而扩展了林德布拉德框架的应用范围。

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提交arXiv: 2026-02-11 15:37

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