State-Insensitive Cooling and Trapping of Single Atoms in an Optical Cavity
单个铯原子被冷却并通过一种新型的远共振偶极力阱（FORT）被捕获在一个小的光学腔内，观察到的寿命为2到3秒。通过强耦合探测光束的传输连续观察被困原子，单个事件持续约1 s。由此实时监测连续原子从陷阱N = 3 -> 2 -> 1 -> 0的损失。陷阱，冷却和强耦合的相互作用是由FORT势实现的，其中质心运动仅弱依赖于原子的内部状态。
2003-02-16 quant-ph
Non-Markovian dynamics of cavity losses
对具有腔损耗的原子-腔系统的非马尔可夫主方程进行了微观推导，并证明了当腔外环境具有非平坦谱时，腔损耗可以诱导原子激发态的布居俘获.我们的结果适用于混合固态系统，可以变成有助于找到最合适的描述泄漏的腔量子电动力学的最新发展。
2008-05-19 quant-ph
Spin-Squeezing and Light Entanglement in Coherent Population Trapping
我们发现，高压缩和纠缠可以产生在一个腔的输出含有原子与两个光场相互作用的相干布居捕获的情况下，由于非线性法拉第效应所经历的领域接近暗态共振腔。此外，腔提供了一种反馈机制，允许减少基态自旋的量子涨落，导致强稳态自旋压缩。
2006-03-22 quant-ph
Angular trapping of a linear-cavity mirror with an optical torsional spring
光机系统在各种物理实验中一直受到人们的广泛关注。利用光学机械系统，可以通过利用光学干涉测量法精确地测量机械振荡器的位移或作用在机械振荡器上的力。悬置反射镜作为一种机械振子，常用于毫克级以上的光机系统中。然而，由于光辐射压力的作用，直线腔中的微小悬置反射镜在其偏转旋转自由度上可能是不稳定的。这种不稳定性限制了腔体可以在其中积累的光功率，并且对灵敏度施加了限制。在这里，我们表明，光辐射压力可以用来捕获的旋转运动的悬挂镜没有额外的主动反馈控制时，腔的$g$因素是负的，一个反射镜比另一个更重。此外，我们证明了实验的有效性的陷阱。测量了不同腔内光焦度下悬置微镜的转动刚度。结果表明，腔内激光束的辐射压力实际上是一个正的恢复力矩。此外，我们还讨论了利用我们的实验装置观测量子辐射压力涨落的可行性。
2022-07-27 quant-ph
Anisotropy-Induced Quantum Interference and Population Trapping Between Orthogonal Quantum Dot Exciton States in Semiconductor Cavity Systems
我们描述了如何设计量子点半导体腔系统来实现单个量子点中正交偶极态之间的各向异性诱导偶极-偶极耦合。我们考虑了单模腔结构中的量子点以及耦合到自旋态或线极化激子的光子晶体波导。我们证明了明显的偶极-偶极耦合控制激子的辐射衰减速率，并在长时间内形成纯纠缠态。我们研究了无场纠缠演化和相干泵浦激子制度，并展示了如何双泵浦方案可以完全消除相干拉比振荡的衰减，并导致人口陷阱。在莫洛制度，我们探索从驱动偶极子发射光谱，并显示如何非泵浦偶极子可以采取的形式的光谱三重态，五重态，或单重态，它具有应用程序，用于生产亚自然线宽单光子和更容易访问制度的高场量子光学和腔QED。
2016-11-24 quant-ph
Multistability and Self-Trapping in Cavity-Magnonic Dimer
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）；National University of Singapore（新加坡国立大学）
研究揭示了腔磁子双极在多稳态和非对称相中的量子特性，通过磁子自陷和量子保真度增强展示了非线性非平衡物理的实验平台。
2026-03-05 quant-ph
Superradiant Cooling, Trapping, and Lasing of Dipole-Interacting Clock Atoms
一个冷原子气体与反转的人口过渡耦合到一个光谐振腔的场模式构成了激光器的一般模型。对于准连续操作，需要对原子进行外部泵浦、捕获和冷却以限制它们，从而在谐振器内实现足够的增益。由于倒置原子是蓝色失谐光场中的高场搜索器，因此将腔模式调谐到原子增益跃迁的蓝色侧允许将激光发射与受激腔冷却和原子在激光场的波腹处的偶极捕获相结合。我们研究这样的配置使用半经典描述沿腔轴的粒子运动。在早期工作的延伸，我们包括自由空间原子和腔衰减以及原子偶极偶极相互作用和它们相应的力。我们表明，对于一个适当的参数选择，即使在坏腔的限制，原子可以创建一个足够强的字段内的谐振腔，使他们被捕获和冷却通过超辐射激光作用与平均不到一个光子内的腔。
2019-12-09 quant-ph
Trapping and observing single atoms in the dark
强耦合的单原子被三维限制在不同纵、横阶的蓝失谐腔模中。在陷阱中心消失的光强度减少了所有原子能级的光位移。这是利用检测一个单一的原子，通过色散测量与95%的置信度在0.010毫秒，有限的光子检测效率。当原子将共振腔透射转换为腔反射时，原子可以在围绕一个光子散射时被检测到。
2007-04-17 quant-ph
Selftrapping triggered by losses in cavity QED
在耦合腔QED网络模型中，我们研究了由损耗触发的局域类超流态到离域类莫特绝缘体态的跃迁。如果没有腔损耗，过渡就不会发生。此外，如果通过负性测量极化激元之间的量子关联，我们发现一个临界腔阻尼常数，在该临界腔阻尼常数以上，负性在发生跃迁的同一时间区域显示单峰。此外，我们确定了两个区域中的参数空间，其中低于临界阻尼，初始局域态的振荡观察到随着多峰负，而高于临界值，振荡消失，过渡见证了一个整洁的单峰负。
2014-12-23 quant-ph
Microscopic derivation of the Jaynes-Cummings model with cavity losses
本文给出了含腔损耗的Jaynes-Cummings模型主方程的微观推导。我们挑出的差异与唯象主方程在文献中使用的唯象模型正确描述的原子-腔系统的动力学和近似。其中的唯象和微观主方程引起不同的预测的一些例子进行了详细讨论。
2006-12-06 quant-ph
Light-Induced Quantum Self-Trapping of Vibrational Excitons in an Optical Cavity
Université Marie et Louis Pasteur, CNRS, Institut UTINAM (UMR 6213)（玛丽和路易·巴斯德大学，法国国家科学研究中心，UTINAM研究所）；Laboratoire de Chimie Quantique de Strasbourg, Institut de Chimie, CNRS/Université de Strasbourg（斯特拉斯堡量子化学实验室，化学研究所，法国国家科学研究中心/斯特拉斯堡大学）
本文研究了光学腔中光-物质耦合对振动激子能量局域化的影响，揭示了非线性相互作用引发的量子自囚现象，发现光腔可增强传输并稳定能量局域化。
2026-04-07 quant-ph
Phonon trapping states as a witness for generation of phonon blockade in a hybrid micromaser system
在一个由一个光学腔和一个与低温热浴相连的移动反射镜组成的混合微脉塞系统中，我们用解析和数值方法证明了，对于随机原子通量与光机腔之间的一定相互作用时间，真空声子捕获态产生。进一步，在具有独立声子和光子热浴的主方程的近似下，我们证明了在相同的相互作用时间下，声子和光子的捕获是实现的。结果还表明，通过增加腔-振子耦合，可以产生除陷阱态外的相干声子态。在相同的混合系统中，但现在连接到压缩声子库，可以设计声子阻断效应。此外，我们确定的捕获和封锁效果之间的相互联系，特别是如果一个方法的真空捕获状态，强声子封锁时，系统连接到一个弱压缩声子水库可以实现。
2022-04-04 quant-ph
Trapping and cooling single atoms with far-off resonance intracavity doughnut modes
我们研究了使用准共振场和拉盖尔-高斯型远场共振模在光学腔内冷却和俘获单原子的情况。当原子内部基态和激发态以相同的方式移动时，远场共振甜甜圈模提供了一种有效的捕获，这对于腔量子电动力学（QED）系统的量子信息应用特别有用。如谐振器内部准经典运动的全三维模拟所示，可以实现长的捕获时间。
2002-11-15 quant-ph
Cavity losses for the dissipative Jaynes-Cummings Hamiltonian beyond Rotating Wave Approximation
考虑到谐振子中的项随真空拉比频率的量级的频率而变化，给出了具有腔损耗的Jaynes-Cummings模型主方程的微观推导.我们的方法允许挑选出物理环境，其中通常的现象学解释器被证明是完全合理的，并构成了我们以前的分析的扩展[Scala M。{ \em等} 2007 Phys.Rev.A { \bf 75}，013811]，其中在旋转波近似的框架中给出了微观推导。
2007-09-11 quant-ph
Vacuum-field atom trapping in a wide aperture spherical resonator
我们考虑了一个二能级原子被放置在一个具有大数值孔径的球腔中心附近的情况。腔中心的真空场实际上与微腔中的真空场等效，原子自发发射的耗散和反应部分都被显著地修改。通过对辐射弛豫速率和能级位移的空间依赖性的精确计算，我们证明了在弱激发光场作用下，真空诱导的光位移可以将原子吸引到腔中心。
2005-01-17 quant-ph
Vacuum-stimulated cooling of single atoms in three dimensions
驯服量子动力学过程是量子物理学新应用的关键，例如在量子信息科学中。在单原子和单光子水平上控制光-物质相互作用可以在腔量子电动力学中实现，特别是在原子和腔形成单一实体的强耦合区域中。在光学领域，这需要在微腔中永久捕获和冷却原子。在冷却激光器、陷阱激光器和腔真空正交布置的情况下，实现了三维腔冷却和陷阱。这导致平均单原子捕获时间超过15秒，这对于永久观察下的强耦合原子来说是前所未有的。
2005-08-01 quant-ph
Trapping of Single Atoms with Single Photons in Cavity QED
两个最近的实验已经报道了通过与单个光子相关联的机械力将单个原子捕获在光学谐振器内[Hood等人，Science 287，1447（2000）和Pinkse等人，Nature 404，365（2000）]。在这里，我们分析了这些设置中的捕获动态，重点关注两个兴趣点。首先，我们调查的程度，在这些实验中的光诱导力是不同于他们的自由空间同行。其次，我们探讨了由此产生的原子运动的定量特征，以及这些动力学如何映射到腔内场的变化。毫不奇怪，随着耦合率和耗散率的变化，质量上不同的原子动力学就会出现。对于Hood等人的实验，我们发现原子的运动在很大程度上是保守的，并且主要是在横向于腔轴的径向轨道上。与自由空间理论的比较表明，偶极力的波动被抑制了一个数量级。这种效应基于原子-腔系统的Jaynes-Cummings本征态，代表了单光子水平上光学力的定性新物理。相比之下，即使在Pinkse等人的实验中，在自由空间理论和量子理论之间只有很小的定量区别，因此不清楚是否有必要将该实验描述为新颖的单量子俘获效应。原子运动是强烈的扩散，导致平均本地化时间相当于一个原子自由地通过腔体的时间和减少的能力来推断方面的原子运动从腔内光子数。
2000-10-11 quant-ph
Single-photon, cavity-mediated gates: detuning, losses, and non-adiabatic effects
我们研究了Koshino，Ishizaka和Nakamura最近提出的单光子腔量子逻辑门的几种扩展：扩展到双侧腔结构，扩展到两个原子基态非简并的情况，以及扩展到包含非绝热修正的情况.我们的分析可以用来估计各种缺陷的影响，并准备与目前的技术原理证明演示的方式。一个有趣的结果是，绝热近似的主要修正可以为零的失谐的适当选择，提供腔是“足够好”（足够高的耦合损耗比）。这可以大大放松对长单光子脉冲的需求。
2012-11-02 quant-ph
Analytic approach to dynamics of the resonant and off-resonant Jaynes-Cummings systems with cavity losses
本文提出了一种新的分析方法来研究腔损耗下Jaynes-Cummings系统的零温时间演化。与现实之间的耦合腔和环境的假设，一个简单的主方程推导出，导致显式的解析解的谐振情况。该解不仅适用于单激发态的分析，而且适用于多激发态的分析，使我们能够研究光子相干态，观察到耗散下的急剧崩塌和回复。另一方面，对于非共振情况，本研究提出了一种分析的，系统的方法。我们检查的小和大的失谐限制，并讨论了广泛使用的唯象处理是合理的条件。显式的时间演化的各种初始状态的有限失谐的评估。
2021-03-15 quant-ph
Optomechanics with molecules in a strongly pumped ring cavity
原子的腔冷却在共振附近的强耦合区的循环光学跃迁中效果最好，其中小的腔光子数足以捕获和冷却。由于没有闭合跃迁，直接应用于分子的方法失败了：光泵浦可以使粒子进入非耦合状态。在远偏离共振状态下的替代操作由于减少的场-分子耦合而仅产生非常缓慢的冷却。我们预测，克服这一点，通过使用强驱动的环形腔边带冷却制度。如在光学机械设置中，人们利用使用大光子数的集体增强的场-分子耦合强度。通过完全数值量子模拟证实的线性化分析处理预测了快速冷却，尽管非共振小的单分子-单光子耦合。通过将腔场调谐到反斯托克斯边带附近以获得足够高的俘获频率，可以获得均匀的基态冷却。数值模拟显示了分子在最低的两个捕获能级之间的量子跳跃，这可以通过散射光强度检测来直接和连续地监测。
2010-03-02 quant-ph
Single atom trapping and control inside a nanosize photonic crystal cavity
我们分析了在光子晶体中形成的纳米尺寸的腔中捕获、控制和加载单个原子的可能性。我们考虑一个一维纳米梁晶体，它具有两个接近简并的局域模，模极大值位于中心气隙处，形成一个模体积<λ^{3}的腔。对于这个系统，我们发现原子可以被一个与原子跃迁失谐的模捕获，并由第二共振模控制。我们表明，原子运动可以使用腔增强射频西西弗斯冷却冷却。我们还讨论了如何利用短波长光镊将原子加载到纳米晶体的气隙中。
2013-01-22 physics.atom-ph quant-ph
Light trapping in an ensemble of point-like impurity centers in Fabry-Perot cavity
本文报道了法布里-珀罗腔中杂质原子系综中准共振偶极-偶极相互作用的量子微观理论的发展。在一般方法的基础上，我们研究了腔场和共振偶极-偶极相互作用对原子跃迁线形状的同时影响以及对密集杂质系综中光阱的影响。我们分析这种影响取决于合奏的大小，它的密度，以及对r.m.s.介电介质内部场的对称性扰动引起的跃迁频移的偏差。所得到的结果进行了比较的情况下，腔是缺席。我们表明，腔可以从根本上修改合作多原子效应。
2016-04-29 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Cavity-Free $Δ$-Type Coherent Population Trapping for Microwave Sensing
Department of Electrical and Electronics Engineering, Ariel University（阿里埃勒大学电气与电子工程系）
本研究提出了一种无腔Δ型相干原子囚禁技术，通过微波场调控实现高灵敏度的微波传感应用。
2025-12-29 physics.optics quant-ph
Cooling of a single atom in an optical trap inside a resonator
我们提出了详细的讨论冷却和捕获机制的原子在光阱内的光学腔，有关最近的实验。腔量子电动力学和囚禁场在空间的干涉图样使得囚禁阱可以相互区分。这为创造有效的捕获和冷却条件以及检测可能性增加了相当大的灵活性。摩擦和扩散系数计算和超越低激发极限和完整的3-D模拟Cs原子的准经典运动进行。
2001-02-13 quant-ph
Towards a monolithic optical cavity for atom detection and manipulation
研究了AlGaAs衬底上脊形波导形成的法布里-珀罗腔。实验测量了Rb原子波长780 nm处波导中的传输损耗。我们还对冷原子与腔场相互作用所引起的损耗进行了数值和解析估计。我们发现带隙腔的本征精细度可以达到F ~ 30的量级，当考虑到镜传输的损耗时，它对应于我们系统C ~ 1的协同性参数。
2009-04-15 quant-ph
Entanglement evolution in a cascaded system with losses
利用量子轨道方法研究了由两个原子-腔组成的级联系统的动力学行为。不必要的损失包括，如光子吸收和散射的腔镜和自发发射的原子。考虑源子系统中初始激发的二能级原子，得到了解析解。研究了两个原子和两个腔内光场的纠缠演化。
2009-08-11 quant-ph
Tunable-Cavity QED with Phase Qubits
我们描述了一个可调腔QED架构与射频SQUID相位量子比特电感耦合到一个单模谐振腔，具有可调频率，允许微波读出隧道和色散测量的量子比特。色散测量是一个三能级模型，强烈依赖于量子比特的非谐性，量子比特腔耦合和失谐。可调谐腔频率提供了一种强烈改变量子位-腔失谐和耦合强度的方式，这可以减少Purcell损耗、腔诱导的量子位失相以及具有多个量子位的系统的剩余总线耦合。与我们的量子位腔系统，我们表明，动态控制腔频率，使人们能够避免Purcell损失在相干量子位演化和优化状态读出量子位测量过程中。发现最大量子位衰减时间$T_1$ = 1.5 $μ$ s受到来自类似于平面transmon量子位的设计几何形状的表面介电损耗的限制。
2014-08-08 quant-ph
Collapse-revivals and population trapping in the m-photon mazer
本文研究了超冷二能级原子与电磁腔相互作用引起的原子布居数变化中出现的回复斑图，这种作用与原子的$m$ -光子跃迁（$m$ -光子脉泽）共振有关.特别是，sech $^2$和高斯腔模式的配置文件被认为是和差异的反射复兴模式的报告。$m$ -光子脉泽的量子理论是在缀饰态坐标形式的框架下写成的。对于原子-光场系统的任意初始态，给出了原子布居数、腔光子统计以及反射和透射几率的简单表达式。给出了抑制$m$ -光子脉泽中光子回复的布居捕获现象的证据。
2000-05-02 quant-ph
Population trapping in the one-photon mazer
研究了单光子脉泽中的布居囚禁现象。为了达到这个目的，我们用缀饰态坐标形式来描述马泽理论，简化了原子布居数、腔光子统计以及反射和透射几率的表达式。在布居囚禁条件下，给出了原子散射新性质的证据。实验问题和可能的应用进行了讨论。
2003-02-19 quant-ph
Investigations of 2D ion crystals in a hybrid optical cavity trap for quantum information processing
本文提出静态电极与光学腔场结合的二维离子晶体混合囚禁方案，分析其构型稳定性、势垒和寿命，并指出其可用于阻挫自旋量子模拟及数十离子量子信息处理。
2023-08-18 physics.atom-ph quant-ph
Cavity implementation of quantum interference in a $Λ$-type atom
提出了一种在有限温度下实现$Λ$型原子与频率可调、具有预选偏振态的单模腔场耦合的量子干涉的方案。干涉辅助的人口捕获，人口反转和探测增益在一边带的Autler-Townes光谱预测某些腔谐振频率。
2000-03-24 quant-ph
Robust construction of entangled coherent GHZ and W states in a cavity QED system
利用一个三腔系统，我们提出了一个构造三腔纠缠相干GHZ态和W态的方案。每个腔体中掺杂有半导体量子点。通过该动力学过程，量子点的激子模可以呈现纠缠相干GHZ态和W态.除激子损耗外，主方程方法还表明，当腔中场模的布居数可以忽略时，由于光子损耗引起的退相干对纠缠的破坏被有效地抑制了。
2014-03-20 quant-ph
Optomechanical trapping and cooling of partially transparent mirrors
我们考虑悬挂在光学腔内的部分透射镜的辐射俘获和冷却，推广了以前考虑过的完全反射镜的情况[M。Bhattacharya和P. Meystre，Phys. Rev. Lett. \textbf{99}，073601（2007）]。这种配置最近被用于实验中以冷却纳米厚的膜[Thompson \textit{et al.}，arXiv：0707.1724v2，2007]。该系统的自洽腔场模式强烈依赖于中间镜的位置，导致辐射压力效应的重要定性差异：在一种情况下，情况类似于完全反射的中间镜，只有微小的定量修改。此外，我们还确定了一系列的反射镜的位置，辐射反射镜耦合成为纯粹的色散和反作用的影响，通常导致冷却是不存在的，虽然镜子仍然可以被光学捕获。这两个制度的存在，使我们提出了一个双色方案，优化冷却和捕获的部分透射镜。
2007-08-30 quant-ph
Nanofiber-induced losses inside an optical cavity
光学高精腔是一种众所周知的增强光与物质相互作用的手段。尽管在实现强耦合光物质系统方面取得了很大进展，但在腔模式中控制单个固体发射器的定位仍然是一个挑战。我们追求的想法是使用亚波长直径的纳米纤维作为这种发射器的基板。本文讨论了如何强烈的光学纳米纤维的影响腔模式的问题。我们分析了不同光纤直径的光纤位置对腔的精细度和模的形状的影响。
2021-07-12 physics.optics quant-ph
Influence of the asymmetric excited state decay on coherent population trapping: atom $\times$ quantum dot
电磁感应透明（EIT）是一种光学现象，它允许通过施加控制场来急剧修改原子系统的光学性质。在过去的几十年里，人们对它进行了大量的研究，现在我们可以找到大量的实验和理论研究。最近在量子点分子（QDM）中也发现了类似的现象，其中控制场被量子点之间的隧穿速率所取代。结果表明，在EIT区，QDM和原子系统的光学性质是相同的。然而，在这里，我们表明，在强探测场制度，即，在“相干布居捕获”（CPT）机制下，两个系统的光学性质出现了很大的差异。结果表明，这种差异的根源在于两个系统的激发态的不同衰减速率，这意味着它们的高阶非线性极化率存在很大的差异。最后，我们研究了原子/量子力学与腔模强耦合的光学响应。特别地，当与原子-腔系统相比时，QDM-腔系统具有允许CPT机制中的暗态共振的宽度更好地变窄的优点。
2017-02-24 quant-ph
Driving-induced population trapping and linewidth narrowing via the quantum Zeno effect
研究了嵌入光腔中的受驱动三能级系统的自发发射的量子芝诺效应抑制。较低的两个能级与外部光场的强共振耦合导致第三个上能级的指数衰减率下降。我们表明，这种效应具有可观察到的后果的形式与亚自然线宽的发射光谱，这应该是可测量的，例如，量子点-腔系统在目前可获得的参数制度。这些结果构成了一种新的方法来控制一个固有的不可逆和耗散的过程，并可能是有用的应用程序中需要控制的单光子到达时间和波包范围。
2017-06-21 quant-ph
Vacuum Induced Coherence in Cavity Quantum Electrodynamics
对由三能级系统组成的强耦合腔中的真空感生相干进行了理论研究。通过求解一个开放系统的量子主方程，研究了强耦合对电磁场真空的影响。数值结果表明，该系统具有布居捕获，并解释了数值结果与弱激发区的新的基础上推导出的解析表达式。我们进一步表明，所产生的影响，可以探测与弱外场。此外，它示出的诱导相干性可以通过施加的场参数，如场失谐控制。最后，我们研究了在强场激发制度的捕获动力学，并证明了最近提出的非对称泵浦制度（仅限于弱耦合制度）可以消除辐射衰减的相干拉比振荡，弱和强激发场。
2017-04-20 quant-ph
A Unified Josephson Dynamics Perspective for Single-Cavity BECs: From Self-Trapping to Dynamical Phase Transitions
Independent Researcher, Macau 999078, China
通过推导半经典约瑟夫森方程，揭示了单腔双组分BEC中宏观量子自陷的内在机制，并提出了通过光子泵浦和参数淬火调控量子相变的方法。
2026-06-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Controlling mode orientations and frequencies in levitated cavity optomechanics
腔光力学提供量子冷却，量子控制和小型机械振荡器的测量。然而，支撑量子控制的光学反作用可以显著地干扰振荡器模式：在强耦合区域中，光学弹簧效应和光-物质杂化使机械频率移动;机械模式通过腔模式彼此杂化。这在悬浮光学力学领域中甚至更加相关，其中光学捕获完全确定机械模式及其频率。在这里，使用的相干散射（CS）的设置，允许量子基态冷却的悬浮纳米粒子，我们表明-当捕获远离一个节点的腔驻波-CS场反对光学弹簧位移和机械模式杂交。在一个最佳的抵消点，独立于大多数实验参数，我们实验证明，它是可能的强烈腔冷却和控制的{\em未扰动}模式。通过测量$S_{xy}(ω)$相关谱来量化$x-y$平面中的腔诱导模式杂交的抑制，所述相关谱被认为总是反相关的，除了在它们变得不相关的抵消点处。这些发现对使用CS设置的定向力感测具有影响。
2022-06-02 quant-ph
Composite device for interfacing an array of atoms with a single nanophotonic cavity mode
我们提出了一种方法，捕获原子阵列附近的复合纳米光子器件的表面与最佳耦合到一个单一的腔模式。该器件由一个安装在光栅上的光阱组成，允许在光阱表面附近形成周期性的光阱势以及一个高协同性的光阱腔。我们的设备分析模型，并找到良好的协议与数值模拟。我们数值模拟表明，对于一个实验现实的设备，可以形成一个阵列的陷阱，其中心与一个单一的腔模式的波腹重合，保证最佳的耦合腔。此外，我们模拟了一个陷阱，适合于一个单一的原子在100 nm的光纤表面，潜在地允许更大的耦合到光纤比发现使用典型的导模捕获技术。
2016-12-08 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Photon-induced Self Trapping and Entanglement of a Bosonic Josephson Junction Inside an Optical Resonator
研究了光子对光学谐振腔中玻色约瑟夫森结中原子的动力学和基态的影响。该系统的设计方式是通过改变腔内光子的数量来调整原子隧穿。在这种结构中，腔光子是一种新的控制手段，它既可以用来诱导自陷解，又可以用来驱动基态从原子相干态到薛定谔猫态的跃迁。这是实现的，对于合适的设置配置，与原子间的相互作用弱于在没有腔的情况下所需的。对纠缠熵的研究证实了这一点。在激光的存在下，这个量子指标达到其最大值（这标志着猫状状态的形成，并在半经典水平上，自陷的开始）的吸引力小于裸结。
2015-11-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Coherent feedback control of quantum correlations in cavity magnomechanical system with magnon squeezing
提出了一种在磁振子压缩条件下利用相干反馈环增强腔光磁力学系统中量子关联的方案。所提出的相干反馈控制允许显著增强三个二分子系统的纠缠，即，光子-声子、光子-磁振子和声子-磁振子。我们还研究了存在热效应的情况下的Einstein-Podolsky-Rosen转向和单向转向，而不需要在子系统中施加额外的非对称损失或噪声条件。此外，我们还研究了该方案对磁振子压缩的敏感性，以及在考虑损耗和噪声的非理想情况下的性能。
2023-02-20 quant-ph
Comparative numerical studies of ion traps with integrated optical cavities
我们研究了一系列的射频离子阱的几何形状，并调查其捕获电位的集成介质腔镜的效果。我们的目标是确定离子阱和腔的配置，最适合实现小腔体积，从而大的离子-光子耦合所需的可扩展的量子信息网络。特别是，我们调查的捕获电位失真所造成的介质材料的腔镜为不同的反射镜取向相对于捕获电极，以及反射镜错位。分析了反射镜材料的介电常数、表面电导率等对反射镜性能的影响，并研究了表面电荷对反射镜性能的影响。最小的捕获电位失真被发现，如果腔沿电极几何形状的主要对称轴对齐。这些腔配置也似乎是最稳定的任何镜子失调。
2016-10-18 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Quantum Trajectory Analysis of the Two-Mode Three-Level Atom Microlaser
研究了三能级原子与双模腔相互作用的单原子激光器（微激光器）。利用适用于开放量子系统的蒙特卡罗模拟量子轨道方法研究了稳态腔场的量子统计性质。研究发现，即使在细致平衡条件不能保证的情况下，也存在稳态解。着重介绍了单模微激光器和双模微激光器的区别。本文研究了单模的二阶关联函数g^2（T），特别是单光子俘获态，导出了它的关联函数的简单公式。研究了用于泵浦微激光腔的原子速度分布对腔场的二阶关联函数、囚禁态和相变的影响。
2011-07-18 quant-ph
On the suppression of the diffusion and the quantum nature of a cavity mode. Optical bistability; forces and friction in driven cavities
本文提出了一种新的分析方法，给出了外场不可忽略的驱动腔的物理观点。我们引入了一个新的无量纲的复杂的参数，内在地联系到光学双稳态的协同性参数，并类似于缩放拉比频率的驱动系统的领域是经典的。类的稳态迭代构造和表达式的扩散和摩擦系数在最低阶也推导出来。在大多数情况下，它们的数学形式与它们的自由空间类似物相同。该方法为最近的两个实验提供了一个半经典的解释，一个原子捕获在一个高Q腔中的激发态是显着饱和。我们的结果驳斥了量子化腔模囚禁原子的两种说法，无论是单腔模还是非单腔模。最后指出，新构造的参数以及该方法的基础至少是协同性参数及其母理论的伴随物。特别是，我们把重点放在我们的结构参数的明显更基本的作用。
2003-04-02 quant-ph
Propagation and Distribution of Quantum Correlations in a Cavity QED Network
我们研究了量子关联在两个原子链中的传输和分布。在缀饰原子图像中，利用广义主方程，我们考虑了系统和腔损耗的有效哈密顿量。
2013-06-05 quant-ph
Design and Fabrication of Metal-Shielded Fiber-Cavity Mirrors for Ion-Trap Systems
针对集成微腔的离子阱系统存在的囚禁稳定性差、离子加热率高的问题，研究人员设计制备了金属屏蔽微腔镜，实现了单离子在腔内的稳定囚禁，加热率降低一个数量级以上，为可扩展量子网络的全集成离子-光子界面提供关键技术支撑。
2025-10-29 quant-ph
Optical losses as a function of beam position on the mirrors in a 285-m suspended Fabry-Perot cavity
本文通过自动扫描Virgo滤波腔反射镜上的光束位置，原位表征光学损耗分布，找到低损耗最佳腔轴，为未来引力波探测器实现严苛损耗目标提供依据。
2024-12-03 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Toward a Quantum Memory in a Fiber Cavity Controlled by Intracavity Frequency Translation
我们提出了一个量子存储协议的基础上捕获光子在光纤集成腔，包括一个双折射光纤与二向色反射端面。通过辅助控制脉冲驱动的腔内布拉格散射频率转换，光子被切换到与光纤腔共振。在存储延迟之后，光子再次通过腔内频率平移而切换出与腔的共振。我们证明量子级太赫兹带宽相干态的存储寿命高达16个腔往返（即200 ns），最大总效率为73%。
2022-03-28 quant-ph
Quantum phase gate for optical qubits with cavity quantum optomechanics
我们表明，由机械谐振器同时耦合到光学腔的两个模式形成的腔光学机械系统可以用于实现与两个腔内模式相关联的光学量子比特之间的确定性量子相位门。该方案是可实现的足够强的单光子光学机械耦合的解决边带制度，是强大的腔损耗。
2015-03-17 quant-ph
Integrating cavity quantum electrodynamics and ultracold-atom chips with on-chip dielectric mirrors and temperature stabilization
我们制作了一个原子芯片器件，它结合了冷原子磁捕获电路和适用于单原子强耦合腔QED的高精细度光学谐振腔。在横向尺寸< 100 μ m的微图案化片上平面镜和悬置在芯片上方的曲面镜之间形成精细度F > 2 × 10^5的法布里-珀罗光学谐振器。在原子芯片的模拟操作期间，利用片上电元件和光学元件之间的强且快速的热耦合来稳定伺服带宽超过100 kHz的腔镜分离。
2007-07-02 quant-ph
Trapping and Cooling a mirror to its quantum mechanical ground state
我们提出了一种从室温开始冷却谐振镜到其量子力学基态的技术。我们的方法，它涉及到双面照射的振动镜内的光学腔，结合了几个优点，目前正在使用的双镜安排。对于可比较的参数，三反射镜配置为振荡反射镜提供了更硬的陷阱。此外，它防止了双稳态限制使用较高的激光功率的反射镜捕获，也部分地这样做的反射镜冷却。最后，它改善了反射镜与经典噪声的隔离，使得其动力学主要受到光场的真空波动的扰动。这些改进有望使实现镜面基态占据的任务更接近完成。
2007-04-18 quant-ph
Quantum computation with trapped ions in an optical cavity
提出了一种基于两个原子被囚禁在腔中的双量子比特逻辑门。利用绝热跃迁和芝诺效应有效地抑制了自发跃迁引起的相互作用损失。提出了动态和几何条件相位门。这种方法提供了保真度和其门的成功率非常接近1。因此，它适合于执行量子计算。
2002-03-21 quant-ph
Optical quantum swapping in a coherent atomic medium
提出了一种无源光量子交换装置，该装置允许两个明亮光场与光腔中的相干原子介质相互作用，交换光场的量子涨落。该器件是基于原子介质中相干布居俘获产生的腔带宽内的场之间的量子干涉过程。
2011-10-03 quant-ph
