具有时延相干反馈的人造原子共振荧光

量子电动力学中的光-物质相互作用模型通常依赖于马尔可夫近似,该近似假设系统的未来演化仅取决于当前状态,将其视为“无记忆”过程。然而当延迟效应显著时,这种近似不再成立。这些记忆与延迟效应有望改进现有量子技术(如大规模量子网络、量子信息处理)并催生新的应用现象。该研究通过嵌入超导电路波导的transmon人工原子(作为量子比特),在线性和非线性激发机制下展示了时延相干反馈系统的理论与实验结果。当反馈回路的延迟时间与量子比特弛豫时间相当时,量子比特演化动力学中会出现显著的非马尔可夫效应。研究还揭示了共振荧光谱(包括弹性/非弹性散射如著名的莫洛三重态)如何通过量子比特与反馈回路的相互作用发生显著改变,呈现出瞬时耦合参数无法解释的真正非马尔可夫与量子非线性现象。该工作首次在实验上报道了非马尔可夫机制下的莫洛三重态。

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提交arXiv: 2026-03-30 03:55

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