Modelo de Rabi cuántico en cavidades cruzadas: Estudio espectral

We introduce the cross-cavity quantum Rabi model describing the interaction of a single two-level system with two orthogonal boson fields and propose its quantum simulation by two-dimensional, bichromatic, first-sideband driving of a single trapped ion. Like a first try of provide an analytical solution to our model, we solved the model in the weak coupling regime with Schwinger two-boson representation of SU(2). We introduce the Fulton-Gouterman approach to diagonalize the CCQRM in the two-level system basis, we provide an introductory survey of the model, including its diagonalization in the two-level system basis, numerical spectra and its characteristics in the weak, ultra strong and deep strong coupling regimes are included. We also show that the particular case of degenerate field frequencies and balanced couplings allows us to cast the model as two parity deformed oscillators in any given coupling regime. Presentamos el modelo de Rabi cuántico en cavidades cruzadas que describe un único sistema de dos niveles que interactúa con dos campos ortogonales de bosones y proponemos su simulación cuántica utilizando dos pares de campos biocromáticos ortogonales, sintonizados en la primera banda de transición de un sólo ion atrapado. Como primer intento para dar una solución analítica a nuestro modelo, estudiamos el régimen de acoplamiento débil en la representación de Schwinger de SU(2) de dos bosones. Y, para el caso más general, introducimos el formalismo de Fulton-Gouterman para diagonalizar el Hamiltoniano en la base del qubit, lo que nos permite estudiar numéricamente espectro y sus características en los regímenes de acoplamiento débil, ultra-fuerte y fuerte-profundo. También mostramos que el caso particular de campos degenerados en frecuencia y acoplamientos iguales nos permite ver el modelo como dos osciladores con paridad deformada en cualquier régimen de acoplamiento.