报告人：李圣文 副教授（北京理工大学）

题目：“量子光”与物质相互作用的一般性计算

时间：2026年9月9日（周三）下午15：00

地点：理工楼1226

联系人：安钧鸿

报告摘要：

非经典量子光的光子统计、高阶相干等量子特性可以显著影响光与物质的相互作用。然而，要描述自由空间中一个连续多模的非经典光脉冲与一个多能级量子系统之间的相互作用，在理论上一直颇具挑战，通常采用一些按光子数展开的方法，当光子数较大时，这一问题变得极为困难。

我们基于全量子化电磁场，通过引入一种“脉冲形”的P表示，建立了一套较一般性的框架，对这一问题给出了较通用且高效的回答。对于一般的非经典“量子光”脉冲，我们利用脉冲形的 P 表示将其表示为许多相干态脉冲的“准概率”混合，并从而得以证明，完整的量子系统演化可分解为无穷多相互独立的“准经典演化分支”的混合，其中每个分支都由经典脉冲驱动下的标准主方程描述，而这些方程的求解难度通常较容易。以二能级系统与量子光脉冲相互作用为例，我们先给出每个准经典分支中 Bloch 方程的精确解析解，再对所有分支做适当的P函数平均，从而解析地得到非经典光脉冲驱动的完整系统动力学。对于任意光子数的Fock态入射的情况我们给出了解析解，其中单光子和双光子情形，我们的结果精确复现了过去文献的已知结果，这一方法也可以较为方便的用于研究其它一般性的量子光驱动下的复杂量子系统的动力学问题。

个人简介：

李圣文，北京理工大学物理学院副教授，2012年毕业于浙江大学，曾先后在北京计算科学研究中心，美国得州农机大学从事博士后研究工作。主要研究量子开放系统及相关问题，主要包括量子热力学与量子热机，非经典光与物质的相互作用等。