研究目的
研究一个初始处于激发态的人造原子与一端短路的半无限传输线通过电容耦合时的自发辐射，以理解暗态形成的动力学过程以及系统中时间延迟的效应。
研究成果
研究表明，由于发射场与反射场之间的相消干涉，原子可收敛至暗态。对于低阻抗传输线，半经典与量子光学方法等效；但在高阻抗情况下则存在差异。该发现为超导量子比特与传输线的耦合动力学及暗态形成机制提供了新见解。
研究不足
该研究仅限于弱耦合区域，未充分探究传输线中高特征阻抗的影响。transmon量子比特的线性化处理可能无法捕捉所有非线性效应。
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波导电路量子电动力学中暗态瞬态动力学的半经典分析
DOI：10.1103/PhysRevA.101.033801
期刊：Physical Review A
出版年份：2020
更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要：
过去二十年间，超导量子比特与一维微波传输线的相互作用已得到实验和理论研究。本工作探究了一个初始处于激发态的人造原子（通过电容耦合连接至一端短路的半无限长传输线）的自发辐射现象。该构型可视为镜面前的原子系统——原子与镜面之间的距离会引入时间延迟效应，我们对此进行了完整考量。当延迟时间等于原子振荡周期的整数倍时，原子在经历初始衰减阶段后会进入暗态。这种暗态源于反射场分量与原子直接发射分量之间的相消干涉?；诘缏妨孔踊椒ǎ颐峭频汲鱿低车南咝曰硕匠?，并据此开展瞬态动力学的半经典分析。同时严格建立了与量子光学系统-库方法的理论关联，对比了两种描述动力学过程的方法。研究发现：对于特征阻抗较低的传输线，两种方法等效；但当传输线阻抗高于超导人造原子的典型阻抗时，二者会出现差异。
作者：
E. Wiegand，B. Rousseaux，G. Johansson
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