First-order interference of nonclassical light emitted spontaneously at different times
我们研究了由两个在时间上不重叠的泵浦脉冲产生的自发参量下转换中的一阶干涉。所观察到的信号探测器计数率的角分布的调制只能用基于双光子态的量子力学描述来解释。观察干扰的信号通道中的条件示出依赖于空闲辐射的参数。
1999-11-04 quant-ph
Quantum interference in a four-level system of a $^{87}\mathrm{Rb}$ atom: Effects of spontaneously generated coherence
本文从理论上分析了$^{87}\mathrm{Rb}$原子四能级系统中的量子干涉效应和自发相干效应。对于SGC效应,我们发现在不同的耦合场和开关场强度下,由于相消干涉可以诱导出一种新的EIT通道,并且可以相干地窄化或消除非线性克尔吸收。
2010-11-10 physics.atom-ph quant-ph
Engineered optical nonlinearity for a quantum light source
在自发参量下转换的非线性过程中产生的单光子对形成了基础和应用实验量子信息科学的支柱。许多应用受益于仔细的单光子波包的光谱整形。在本文中,我们通过调制极化晶体的非线性度,在不影响相位匹配条件的情况下,定制下转换光子的联合光谱波函数。我们设计了一个具有高斯非线性分布的晶体,并通过双光子干涉实验证实了成功的波包整形。我们用数值方法展示了我们的方法如何应用于实现单光子量子光学目前最重要的目标之一,即创建没有光谱相关性的纯单光子。
2011-03-18 quant-ph
Phase-controlled atom-photon entanglement in a three-level V-type atomic system via spontaneously generated coherence
利用原子约化熵研究了V型三能级量子系统中原子-光子纠缠的动力学行为。结果表明,在稳态下,原子与光子之间存在纠缠,但在一定条件下,原子与光子之间也可以实现退纠缠。结果表明,在存在自发发射诱导的量子干涉时,约化熵和原子-光子纠缠是相位相关的。当完全考虑由自发发射引起的量子干涉时,也得到了非稳态解。
2012-10-12 quant-ph
Interference-induced enhancement of field entanglement in a microwave-driven V-type single-atom laser
研究了微波驱动的V型原子在量子拍频激光中双模连续变量纠缠的产生和演化。通过考虑两个原子衰变通道之间自发产生的量子干涉效应,我们证明了在我们的方案中可以产生具有大平均光子数的CV纠缠,并且可以通过适当地调制光场的频率失谐量来调节场纠缠的性质.更有趣的是,发现自发产生的干涉可以显著增强纠缠。
2014-04-04 quant-ph
Beyond spontaneously broken symmetry in Bose-Einstein condensates
玻色-爱因斯坦凝聚体的自发对称性破缺缺不能处理相位非对角效应,因此不能解释贝尔不等式违反。我们描述的另一种情况是超出了SSB治疗:实验中,粒子从两个(可能是宏观的)冷凝源用于共轭测量的相对相位和人口。非对角相位效应的特征在于“量子角”,并通过“布居振荡”观察到,表示宏观不同状态的量子干涉(QIMDS)。
2009-12-31 quant-ph
Stimulated emission of two photons in parametric amplification and its interpretation as multi-photon interference
在参量放大过程中实验观察到双光子的受激发射,并与三光子干涉方案进行了比较。我们发现,受激发射的基本物理是简单的相长干涉,由于光子的不可逆性。因此,在光子输入时观察到的信号增强是输入光子和从放大器自发发射的光子的多光子干涉的结果。
2007-02-06 quant-ph
Unconditionally Secure Quantum Bit Commitment Using Neutron Double-Slit Interference
利用中子双缝装置,我们构造了一个量子比特承诺方案,其中量子态的时间发展起着至关重要的作用。我们的方案回避了广泛接受的不去定理的事实,它既不可能停止扩展波包的时间演化,也不可能使它们在时间上向后演化。此外,对于像中子这样的不稳定粒子,我们不能无限期地推迟探测它们的位置,否则它们会自发地分裂而逃脱探测。我们发现,使用非定态而不是定态,无条件安全的量子比特承诺是可能的。
2010-10-22 quant-ph
Entanglement detection from interference fringes in atom-photon systems
通过分析原子量子比特自发发射光子时的干涉图样,研究了钉扎在给定位置的原子量子比特的测量方案。在两个量子比特的情况下,一个众所周知的关系被重新审视,其中干涉可见性等于量子比特的无限空间分离极限中的状态的并发。通过考虑超辐射和亚辐射效应,它表明,状态层析成像是可能的,当量子比特的空间分离是可比的原子跃迁的波长。在三个量子比特的情况下,研究了各种纠缠度量与干涉可见性之间的关系,其中可见性是从两个量子比特的情况定义的。这些纠缠关系之间的定性对应进行了讨论。特别是,它示出的干扰的可见性是直接相关的最大二分负。
2010-06-21 quant-ph
Interference of Spontaneous Emission of Light from two Solid-State Atomic Ensembles
本文报道了两个相距较远的固态原子系综在短脉冲激光的相干激发下的自发发射干涉实验。系综是铒离子掺杂到两个铌酸锂晶体与通道波导,这是放置在两个马赫-曾德尔干涉仪的手臂。在激发脉冲之后自发发射的光显示一阶干涉。通过强的集体增强,原子表现为理想的二能级量子系统,并且在光子发射后,在原子系综中没有留下哪条路径的信息。这导致95%的高条纹可见度,这意味着观察到的自发发射是高度相干的。
2007-11-23 quant-ph
Quantum Lithography in Macroscopic Observations
研究了自发参量下转换(SPDC)光束的广义杨氏双缝干涉。我们发现,无论是双光子强度测量还是单光子空间强度相关测量,亚波长光刻都可以在宏观上发生。给出了与SPDC相互作用有关的干涉条纹的可见度和强度。在实际应用中,它可以提供具有中等可见性的强量子光刻。
2003-10-07 quant-ph
Cavity Quantum Electrodynamics with Quantum Interference in a Three-level Atomic System
在V型三能级原子与单模光场相互作用系统中,自发辐射产生的相干性和增强的色散可以显著降低辐射和腔衰减率。这可以消除在强原子-场耦合条件下的光腔量子电动力学实验中使用高精细度、小型化腔。
2017-01-16 physics.optics quant-ph
Phase-dependent interference mechanisms in a three-level Lambda system driven by a quantized laser field
在满足一定条件的情况下,原子少能级系统的动力学行为可以依赖于与原子耦合的驱动场的相位。这对于控制干扰效应特别有意义,干扰效应可以显著改变系统特性。本文讨论了$Λ$组态原子三能级系统中这种位相控制和干涉效应的机制,其中上层态自发地衰变为两个下层态。较低的状态是由一个驱动场耦合,我们把它当作量子化的。这允许对真空和驱动场的单光子水平的解释。通过分析一个初始处于非经典态且只有少数几个Fock数态的驱动场的系统行为,我们发现即使驱动场只与低层态耦合,它也会诱导出高层态的多重态.然后,在$V$配置的三个级别的子系统中独立地发生干扰,每个子系统由两个相邻的上层状态和一个单一的dressed下层状态形成。
2005-04-20 quant-ph
Quantum-Referenced Spontaneous Emission Tomography
提出量子参考自发发射断层扫描(Q-SpET),利用目标源与参考源的量子干涉,通过四次光谱分辨测量提取自发发射光子对的联合光谱相位,并在微环谐振器源上验证其与受激发射的差异。
2023-12-24 quant-ph
Spontaneous emission of phonons by coupled quantum dots
我们发现耦合半导体量子点中的电子-声子相互作用的干涉效应,即使在接近零的温度下也可以支配非线性输运性质。的intradot电子隧道过程导致的声子系统的“动摇”,并由一个双缝样的自发发射的声子的干涉效应占主导地位。该效应与激光囚禁双离子系统中光子的亚辐射(Dicke效应)密切相关,并解释了最近观察到的耦合点非线性电流-电压特性的振荡现象。
1999-08-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Higher-order spatial photon interference versus dipole blockade effect
Institute of Applied Physics, Moldova State University(摩尔多瓦国立大学应用物理研究所)
研究通过分析三个偶极子耦合发射体与热浴的相互作用,揭示了高阶空间光子干涉与偶极子阻塞效应的量子特性及起源。
2026-02-20 cond-mat.stat-mech quant-ph
Photon emission without quantum jumps
University of Leeds(利兹大学)
本文提出通过局部哈密顿量求解薛定谔方程来描述无量子跃迁的光子发射,替代传统量子跃迁模型,适用于远场干涉效应的量子光学系统。
2026-01-08 quant-ph
The hidden phase of Fock states; quantum non-local effects
我们重新讨论了在测量的影响下,玻色-爱因斯坦凝聚体之间如何自发地出现确定的相位的问题。我们首先考虑一个系统,这是并列的两个子系统在Fock状态与高人口,并假设连续的个人位置测量进行。最初,相对相位完全不确定,并且在第一次位置测量中不发生干扰效应。但是,当连续的测量值累积时,相对相位变得越来越清楚,并且出现了清晰的干涉图案。事实证明,所有观察到的结果都可以用一个预先存在但完全未知的相对相位来解释,这个相对相位在实验过程中保持完全恒定。然后,我们将结果推广到更多的凝聚。我们还考虑了除纯Fock态以外的其他初始量子态,并区分了量子态的本征相位和测量诱导的相位。最后,我们研究了自旋态的多重凝聚的情况。我们讨论了一个奇怪的量子效应,其中少量粒子的自旋角动量的测量可以在一个更大的粒子集合中诱导一个大的角动量,即使在任意距离。这种自旋的可观测性可以是宏观的,可以用测量仪器的指针来表示,它特别清楚地说明了量子力学的非定域性。
2006-02-10 quant-ph
Actively switchable non-degenerate polarization entangled photon pair distribution in a dense wave-division multiplexing
我们在一个商用的8信道密集波分复用器(DWDM)中实现了非简并偏振纠缠光子对分布。这项工作的一个有前途的点是,纠缠光子对是通过自发参量下转换在一个单一的II型周期性极化KTiOPO 4晶体中,没有通常的后选择。另一个很有前途的优点是我们可以主动控制并随意切换DWDM中不同通道对之间光子对的分布。由于源的发射带宽有限,不同通道对之间没有串扰。在每个通道对中的Bell型干涉测量中大于90%的高原始可见性和2.63+/-0.08的CHSH不等式S参数证明了我们的源的高纠缠。我们的工作对构建量子通信网络有一定的帮助。
2013-01-22 quant-ph
Controlling Quantum Coherence of V-type Atom in Dissipative Cavity by Detuning and Weak Measurement Reversal
本文研究耗散单模腔中V型原子的量子相干性,揭示失谐与弱测量反转可有效保护相干并避免相干突然死亡,而SGI、强耦合和弱测量会加速相干衰减,并给出物理解释。
2025-08-28 quant-ph
Anomalous Weak Values Emerging from Strong Interactions between Light and Matter
一些关于选择前和选择后状态的预测是深远的,因此除了迄今为止使用的常规弱测量以及其他先进技术之外,还需要标准量子测量来验证。我们进一步追求这一目标,提出了两个思想实验,其中包括新颖而可行的验证方法的非常规光物质相互作用。激发态原子在预选择和后选择的特殊组合下穿过马赫-曾德尔干涉仪(MZI)。在第一个实验中,叠加的原子在被两束激光击中后发出的光子被单独计数。尽管相互作用已经明确发生,从MZI的每个臂发射的光子的数量被预测,在系综水平上,与标准受激发射的预期不同。在第二个实验中,原子仍然在MZI中自发地发射光子。这个光子后来在撞击照相底片时作为原子能量的强测量。重复该实验以实现发射光子的干涉效应。有趣的是,后者给出了这样的外观,即光子是由原子从离两个MZI臂L和R远得多的位置发射的,就好像在“幻影臂”R '中一样。这些实验还强调了异常弱值在确定光-物质相互作用中的关键作用。事实上,它们呈现了一个我们称之为反粒子的实体的直接实现,即预先和之后选择的状态,就好像它们具有负的物理变量,如质量和能量。我们建议的新的验证方法来测试这些预测类似于弱测量在某些方面,但结果从确定的原子跃迁所检测到的光子验证。
2018-06-24 quant-ph
Quantum optical experiments towards atom-photon entanglement
本研究围绕原子-光子纠缠开展量子光学实验,通过光学囚禁R87原子的自发衰变实现原子自旋态与光子偏振态的纠缠,测得纠缠保真度0.82,为关闭漏洞的贝尔测试奠定基础。
2025-07-29 quant-ph
Sculpting oscillators with light within a nonlinear quantum fluid
直接看到宏观量子态仍然是一个难以实现的目标。具有玻色子对称性的粒子可以凝聚成这样的量子流体,产生丰富的物理现象以及经证实的干涉设备的潜力[1-10]。然而,这种量子态的直接成像只能在高真空超冷原子凝聚体中短暂实现,而不能在超导体中实现。最近的固态极化激元准粒子的凝聚,从混合半导体激子与微腔光子,提供了单片器件能够支持室温量子态[11-14],表现出超流行为[15,16]。在这里,我们使用微腔的半导体芯片支持二维极化激元凝聚直接可视化自发振荡量子流体的形成。该系统是通过在两个或更多个空间分离的泵浦点处注入极化激元来动态创建的。虽然振荡在可调太赫兹尺度的频率,一个简单的光学显微镜可以用来直接成像在真实空间中的稳定的原型量子振荡器波函数。极化激元的自排斥提供了一种固态准粒子,这种准粒子是如此的非线性,以至于可以修改它自己的势。时间和空间的干涉揭示了凝聚态波包的起源于非平衡孤子。这种极化激元凝聚波包的控制展示了集成的基于半导体的凝聚装置的巨大潜力。
2011-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Collection of fluorescence from an ion using trap-integrated photonics
本文提出一种利用陷阱集成光子学收集捕获离子荧光的方法,通过波导集成光栅将光子耦合至单模,实现被动相位稳定、高效操纵与可重复性,为大规模量子态生成与测量奠定基础。
2025-05-02 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Direct observation of long-range many-body coherence in quasi-one-dimensional attractive Bose gases
Institute for Molecular Science(分子科学研究所);Purdue University(普渡大学);University of Massachusetts Amherst(马萨诸塞大学阿默斯特分校);Missouri University of Science and Technology(密苏里科技大学)
研究准一维吸引玻色气体在从排斥到模波动不稳定的相互作用区域淬火后的第一和第二序相干性,揭示相位相干密度波演化,区别于之前观察到的孤子列车,并展示在更长时间后气体相位混乱,具有有限相关长度,回弹到排斥区域后自发恢复准长程相干。
2026-03-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph