量子科技中心_量科网

通过模型简化来简化复合开放量子系统，对于实现其解析和数值理解至关重要。该研究团队提出了一种自洽方法，用于在非绝热区域消除腔量子电动力学（CQED）器件的腔自由度——该区域中腔记忆时间与原子动力学时间尺度相当。为此，研究人员在输入-输出形式框架下，考察了一个由双能级原子与单模腔组成的CQED系统，这两个子系统通过任意数量端口与环境相互作用。研究推导出了简化原子动力学的自洽方程，从而精确求解出有效Purcell增强发射率的表达式，并在合理近似条件下，获得了一套描述等效双能级原子的自洽动力学方程及输入-输出关系。 所得简化模型捕捉到了非马尔可夫特性，表现为有效Lindblad方程中同时存在正负两个退相干速率。在连续波激发区域，该工作通过计算超越低功率激发区域（通常采用半经典处理）的有效稳态和输出通量表达式，验证了该方法的可靠性。研究人员还计算了双时间关联函数和谱密度，结果显示除强耦合高激发区域外，与完整腔量子电动力学模拟结果高度吻合。这些成果为缩减CQED模型规模提供了实用框架，该方法可推广至更复杂的原子与腔构型。