Broken selection rule in the quantum Rabi model
Notice bibliographique
Résumé
Understanding the interaction between light and matter is very relevant for fundamental studies of quantum electrodynamics and for the development of quantum technologies. The quantum Rabi model captures the physics of a single atom interacting with a single photon at all regimes of coupling strength. We report the spectroscopic observation of a resonant transition that breaks a selection rule in the quantum Rabi model, implemented using an LC resonator and an artificial atom, a superconducting qubit. The eigenstates of the system consist of a superposition of bare qubit-resonator states with a relative sign. When the qubit-resonator coupling strength is negligible compared to their own frequencies, the matrix element between excited eigenstates of different sign is very small in presence of a resonator drive, establishing a sign-preserving selection rule. Here, our qubit-resonator system operates in the ultrastrong coupling regime, where the coupling strength is 10% of the resonator frequency, allowing sign-changing transitions to be activated and, therefore, detected. This work shows that sign-changing transitions are an unambiguous, distinctive signature of systems operating in the ultrastrong coupling regime of the quantum Rabi model. These results pave the way to further studies of sign-preserving selection rules in multiqubit and multiphoton models.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».