项目名称: 超强耦合下受限量子系统的量子相干效应及其量子调控

项目编号: No.11505055

项目类型: 青年科学基金项目

立项/批准年度: 2016

项目学科: 数理科学和化学

项目作者: 黄金凤

作者单位: 湖南师范大学

项目金额: 20万元

中文摘要: 近年来,在一些人工受限量子系统,光与原子耦合的强度可增加至与原子或光场频率相比拟的数量级,这被称作超强耦合。在超强耦合区,非旋转波相互作用将引发可观的物理效应,从而旋转波近似失效。发展超越旋转波近似的理论来描述超强耦合受限系统成为基础研究的一个热点,并将在量子信息处理、量子相干器件、量子调控等方面有广泛的应用前景。本项目拟将研究如下内容:第一,探讨原子超强耦合受限光子的各种相互作用的优化调控方案。第二, 研究原子各向同性、各向异性超强耦合受限光子的量子相干效应并揭示其物理机制,如虚光子效应、虚实光子转换等。第三,探求并推动这些新型量子相干效应在量子信息科学和量子相干器件物理等领域的应用。我们用量子光学中的方法,解析和数值模拟相结合,联系国内外研究进展,力争促进超越旋转波近似的理论发展。本项研究将在量子光学,半导体固态系统, 线路量子电动力学等领域有重要的意义。

中文关键词: 量子光学;腔量子电动力学;耦合波导

英文摘要: Recently, in some artificial confined quantum systems, the light-atom coupling strength has been enhanced to be comparable to the atom or the light field frequency. This parameter regime is known as the ultrastrong coupling regime. In this regime, the counter-rotating interactions will induce some measurable physical effects, which leads to the breakdown of the rotating-wave approximation (RWA). To develop a new theory beyond the RWA to describe the ultrastrongly coupled and confined quantum systems becomes a basic research topic, which has extensive application in quantum information process, quantum coherent devices and quantum control. In this project, we will study the following topics. First, we will explore some optimized scheme for controlling various ultrastrong interactions between atoms and confined photons. Second, we will study new quantum coherent effects and uncover their physical mechanisms in quantum systems composed of atoms isotropic and anisotropic ultrastrongly coupled to confined photons. It will be related to virtual photon effects, the conversion between real and virtual photons. Third, we will explore and exploit the potential applications of these quantum coherent effects to other fields such as quantum information science and quantum coherent device physics. We will try our best to promote the development of the theory beyond the RWA by taking the methods in quantum optics, comparing the analytical solutions and numerical simulations, and research progresses at home and abroad. The research results will be beneficial in the fields of quantum optics, semiconductor systems, and circuit quantum electrodynamics.

英文关键词: quantum optics;cavity QED;waveguide

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

6G物理层AI关键技术白皮书(2022)
专知会员服务
40+阅读 · 2022年3月21日
中国信通院:量子信息技术发展与应用研究报告
专知会员服务
41+阅读 · 2022年1月1日
专知会员服务
43+阅读 · 2021年5月24日
2021年全球量子信息发展报告, 32页pdf
专知会员服务
78+阅读 · 2021年5月14日
【博士论文】解耦合的类脑计算系统栈设计
专知会员服务
29+阅读 · 2020年12月14日
量子信息技术研究现状与未来
专知会员服务
38+阅读 · 2020年10月11日
专知会员服务
18+阅读 · 2020年9月14日
Science:量子计算机成功创造时间晶体
学术头条
0+阅读 · 2021年11月20日
2021年全球量子信息发展报告, 32页pdf
专知
0+阅读 · 2021年5月14日
SAR成像原理及图像鉴赏
无人机
20+阅读 · 2017年8月14日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Verified Compilation of Quantum Oracles
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月20日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月18日
Quantum Computing -- from NISQ to PISQ
Arxiv
1+阅读 · 2022年4月15日
Arxiv
25+阅读 · 2018年8月19日
小贴士
相关VIP内容
6G物理层AI关键技术白皮书(2022)
专知会员服务
40+阅读 · 2022年3月21日
中国信通院:量子信息技术发展与应用研究报告
专知会员服务
41+阅读 · 2022年1月1日
专知会员服务
43+阅读 · 2021年5月24日
2021年全球量子信息发展报告, 32页pdf
专知会员服务
78+阅读 · 2021年5月14日
【博士论文】解耦合的类脑计算系统栈设计
专知会员服务
29+阅读 · 2020年12月14日
量子信息技术研究现状与未来
专知会员服务
38+阅读 · 2020年10月11日
专知会员服务
18+阅读 · 2020年9月14日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员