【摘 要】
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近年来,实验技术在冷原子操控、制备高品质光学微腔、编织大尺度微腔阵列以及实现腔场与原子强耦合等方面取得的进展,使耦合腔阵列成为一种可能的实验工具,人们期待它能像光晶格那样有助于于量子信息处理、量子计算和量子模拟器的实现。在量子光学中,耦合腔阵列已被用作实验平台来模拟强关联多体物理。Jaynes-Cummings-Hubbard模型描述的耦合Quantum Electrodynamics (QED)
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近年来,实验技术在冷原子操控、制备高品质光学微腔、编织大尺度微腔阵列以及实现腔场与原子强耦合等方面取得的进展,使耦合腔阵列成为一种可能的实验工具,人们期待它能像光晶格那样有助于于量子信息处理、量子计算和量子模拟器的实现。在量子光学中,耦合腔阵列已被用作实验平台来模拟强关联多体物理。Jaynes-Cummings-Hubbard模型描述的耦合Quantum Electrodynamics (QED)腔阵列系统中极化激元的超流-绝缘相变就是一个典型的例子。 然而,像其它所有量子光学系统一样,实际存在的耦合腔阵列系统并非理想系统,因其不可避免地与环境发生耦合,且这种耦合会导致系统发生退相干、退相位等。此外,失谐的存在也会对系统的性质产生重大影响,因此有必要搞清楚这些因素影响系统性质的物理机制。 本文借用一种有效剔除环境(库场)自由度的准玻色子方法,得到Jaynes-Cummings-Hubbard模型的有效哈密顿量,并结合单格点平均场理论和微扰论得到了失谐情况下系统的超流序参量。在此基础上,讨论了失谐对系统超流-绝缘相变的影响。通过研究我们发现调节失谐可以改变腔间的有效排斥势,使系统极化激元在超流和绝缘态之间实现转变。此外,我们还结合失谐情况下耗散耦合腔阵列的输运性质定性讨论了失谐对系统中超流序参量和超流的时间的影响。研究结果表明:沿失谐负支随着失谐的增大,序参量会经历先增后减的过程,这与系统的透射谱有些相似。
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