A Knob for Changing Light Propagation from Subluminal to Superluminal
我们展示了如何应用一个耦合场连接两个较低的亚稳态的双稳态系统可以产生各种新的结果对弱电磁脉冲的传播。原则上,光的传播可以从亚光速变为超光速。负群指数是由反常色散和磁化率增益区域引起的。
2001-06-19 quant-ph
Absorption free superluminal light propagation in a three level pump-probe system
研究了三能级抽运-探测原子系统中弱探测光场的色散和吸收特性。结果表明,色散斜率随相干或间接非相干泵浦光强度的变化而从正变到负。结果表明,在该系统中出现了无吸收的超光速光传播。
2007-11-21 quant-ph
Gain-assisted superluminal light propagation via incoherent pump field
研究了三能级原子系统中弱探测场的色散和吸收特性。我们只用一个非相干场来控制光的群速度。结果表明,色散斜率随间接非相干泵浦光强度的变化而由正变负。在该系统中出现了增益辅助的超光速光传播。在泵浦过程中不使用激光场。
2008-08-03 quant-ph
Negative Group Delay and Superluminal Propagation: An Electronic Circuit Approach
我们提出了一个简单的电子电路,它提供了负群延迟带限,基带脉冲。结果表明,大的时间推进相媲美的脉冲宽度可以实现适当的级联负延迟电路,但最终的带外增益限制级联的数量。并讨论了与超光速和因果关系的关系。
2003-02-21 quant-ph
Absorption-free superluminal light propagation in a V-type system
研究了V型三能级原子系统中弱探测场的色散和吸收特性。利用间接非相干泵浦场,研究了在强相干泵浦场作用下,原子介质中上能级的布居对光学性质的影响。结果表明,只要改变相干或间接非相干泵浦光的强度,色散斜率就会由正变负。结果表明,在该系统中出现了无吸收的亚光速和超光速光传播。
2010-05-19 quant-ph
Simulating superluminal propagation of Dirac particles using trapped ions
在实验室中模拟极端时空中的量子现象是探索量子场论和广义相对论相互作用的基础物理学的一种强有力的方法。在这里,我们提出了模拟运动的狄拉克粒子传播的超光速所造成的紧急Alcubierre弯曲驱动时空使用捕获的离子。我们证明,该平台允许观察倾斜的光锥,表现为超光速,这是符合广义相对论的预测。此外,由相对论量子力学引起的Zitterbewegung效应在超光速传播中仍然存在,并且是实验上可测量的。本方案可以推广到模拟其他奇异弯曲时空中的Dirac方程,从而为深入了解这些极端时空的基本极限提供了一个通用的工具。
2022-05-12 quant-ph
Superluminal propagation of an optical pulse in a Doppler broadened three-state, single channel active Raman gain medium
使用一个单通道的主动拉曼增益介质,我们显示了一个$(220\pm 20)$ ns的提前时间为$τ_{FWHM}=15.4 μ$ s的光脉冲传播通过一个10厘米的介质,提前时间,这是与以前报道的。此外,我们已经通过实验验证了与这种单通道拉曼增益系统相关的所有功能。我们的结果表明,所报道的增益辅助超光速传播不应归因于泵浦场的两个频率之间的干涉。
2007-01-22 quant-ph
Superluminal light propagation via quantum interference in decay channels
我们研究了弱探测光通过相干驱动的$Y$型系统的传输。在激发态原子能级以相同的真空模式衰减的条件下,考虑了衰减通道中的量子干涉效应。结果表明,在两个增益峰之间存在一个无损耗的反常色散。我们证明了探测脉冲的传播原则上可以从亚光速切换到超光速,由于衰变引起的干扰。我们还表明,该系统具有较高的折射率与驱动场的吸收可以忽略不计。描述了原子与光相互作用的缀饰态图像,解释了数值结果。
2016-10-08 quant-ph
Comment on: Direct space-time observation of pulse tunneling in an electromagnetic band gap, S.Doiron,A.Hache,H.Winful
这篇文章的标题是误导性的。作者研究了共振器,但没有研究隧穿势垒。测量和讨论的超光速群速度是索末菲和布里渊一百年前在洛伦兹-洛伦兹振荡器上研究的。它类似于Wang等人的超光速实验,也是基于具有谐振器\cite{Wang}的复折射率的反常色散。然而,通过电磁倏逝模或通过具有纯虚波数的薛定谔方程的隧道解来理解和执行调谐。后者包括纯虚折射率。具有纯倏逝频率分量的信号可以以超光速\cite{NimtzH,Nimtz1}传播。在势垒内部,隧穿甚至是瞬间进行的,这一过程由虚光子\cite{Stahlhofen}描述。i.e.by
2007-10-26 quant-ph
Quantum Noise and Superluminal Propagation
因果“超光速”效应最近在各种背景下被观察和讨论。问题是这样的效应是否可以用极弱的脉冲观察到,以及什么会阻止观察到“光学快子”。“Aharonov,Reznik和Stern(ARS)[物理学评论快报,Vol.81,2190(1998)]认为,当脉冲由一个或几个光子组成时,量子噪声将妨碍对超光速群速度的观测。在本文中,我们重新考虑这个问题,在一般框架和具体的例子中,建议焦,Kozhekin和Kurizki [物理学评论快报,Vol.77,1254(1996)]的非谐振短脉冲在光放大器中的传播。在放大器的情况下,我们导出了一个信噪比,它与ARS的一般结论是一致的,当我们强加他们的标准来区分超光速传播和速度为c的传播。然而,如果施加较弱的标准,则得到与CKK的半经典论点一致的结果,在这种情况下,信号可以超过噪声而不会“指数大”。“我们表明ARS所考虑的场的量子涨落与超荧光噪声密切相关。更一般地说,我们考虑的超光速传播和量子噪声和研究的幺正性的影响,除了完整的和截断的波包ARS考虑,剩余波包形成的差异。这导致的结论是,噪声主要是光和延迟相对于超光速信号。在非常弱的入射信号脉冲的限制下,超光速信号将由噪声部分主导,因此信噪比将非常小。
2000-04-10 quant-ph
Subluminal to superluminal propagation of an optical pulse in an f-deformed Bose- Einstein condensate
本文研究了在电磁感应透明(EIT)区中,弱光探测脉冲在含-型三能级原子的气体的f-变形玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中的传输.我们使用一个f-变形的推广的有效的两能级量子模型的三能级配置,其中的加德纳声子算符的BEC变形的算子值函数,f(n),粒子数算子n。利用角动量理论的量子方法,我们得到了系统的本征值和本征函数,直到一级近似。我们把原子间的碰撞看作是一种特殊的f-形变。以碰撞率k为形变参量,分析了光在形变玻色-爱因斯坦凝聚体中的传播。特别是,我们表明,变形凝聚体的吸收和色散特性可以有效地控制通过改变变形参数k和原子的总数。我们发现,通过增加k值的探测脉冲的群速度的变化,通过变形的凝聚,从亚光速到超光速。
2008-01-16 quant-ph
"Superluminal paradox" in wavepacket propagation and its quantum mechanical resolution
我们详细分析了导致波包穿越经典禁戒区的明显“超光速”推进的整形机制。在坐标表示中,屏障被示出作为一个有效的分束器,重组的包络自由传播的脉冲与各种空间移位。因果关系确保了没有任何一个组成包络相对于自由传播是先进的,但所产生的脉冲是先进的,由于一个特殊的干扰效应,类似于一个负责的“异常”值发生在阿哈罗诺夫的“弱测量”。在动量空间中,该效应被理解为带宽现象,其中入射脉冲探测透射振幅T(p)的局部而非全局分析性质。当T(p)局部模仿指数行为时,就实现了这种进步,类似于Berry的“超振荡”。在更广泛的量子力学背景下,“悖论”只是试图获得“哪条路?”“信息,而不破坏感兴趣的途径之间的干扰。这在很大程度上解释了为什么不能用单一的“隧穿时间”来充分描述隧穿。
2013-09-19 quant-ph
Frustrated total internal reflection and the illusion of superluminal propagation
我们分析了一个脉冲的传播跨越真空间隙分离相对平坦的平行面的两个透明的双折射通过一个明确的因果关系和延迟传播直接从自由空间波方程构建。然而,我们的方法产生明显的超光速传播的情况下,受抑的全内反射(FTIR),即,一个透射波包出现在远侧的间隙在同一时间,相应的入射包穿过前面的。因此,在这个例子中,超光性只是一种幻觉,与物理性和经典电动力学都是一致的。我们研究了在这种情况下,这是固有的光脉冲在自由空间中的传播,并不依赖于光-物质相互作用的细节,并发现它是由于从入射脉冲的侧翼传播到传输脉冲的中心部分的表观超发光的起源。因此,尽管它们相似,FTIR并不等同于1D隧穿。我们提出了实验来测试我们的解释超光速使用不透明的屏幕,以阻止部分波前,虽然我们证明,传播的光滑有限脉冲限制完全由倏逝傅立叶分量是无法区分的真正超光速传播,即,它可以完全占使用一个explicitely超光速和因果传播以及因果subluminal一个。
2008-07-15 physics.optics quant-ph
Superluminal and Ultraslow Light Propagation in Optomechanical Systems
研究了在耦合激光和探测激光作用下的光机械双端腔的电磁感应透明结构。它示出了如何的群延迟和提前的探测场可以控制的耦合场的功率。与只考虑超光速传播的单端腔相比,发现了超光速和亚光速传播的可能性,在几微瓦的很低泵浦功率下,群延迟和超前的大小分别为1 ms和-2s。此外,相互作用的光机械腔与时间相关的探测场进行了研究控制激励的镜子振动。
2013-02-04 physics.optics quant-ph
Gain-assisted superluminal microwave pulse propagation via four-wave mixing in superconducting phase quantum circuits
研究了微波场在超导相位量子线路中实现的四能级级联量子系统中的传播和放大。结果表明,通过增加系统的泵浦频率,系统的正常色散转变为反常色散,从而获得增益辅助的超光速微波传输。此外,还证明了受激微波场是通过四波混频产生的,系统能级没有任何反转布居(无反转放大),并且所产生脉冲的群速度可以通过外部振荡磁通量来控制。我们还证明了在某些特定的参数下,超导相位量子线路系统可以实现无吸收超光速微波传输。
2015-02-23 physics.optics quant-ph
Comment on "Gain-assisted Superluminal Light Propagation"
Wang、Kuzmich和Dogariu在他们2000年7月20日发表于《自然》杂志的文章中描述了一个实验,表面上是通过在泵浦介质中经历异常色散的光脉冲的几个百分比的时间偏移来测量310 c的超光速。这篇论文似乎已经成为超光速传说的一部分,经常被引用为超光速的一个深刻的例子。我们仔细研究了这篇文章,发现了需要解决的严重缺陷。
2002-09-04 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Quantum Correlations and Superluminal Interaction
本文试图解决相对论和量子力学之间众所周知的矛盾。根据我们的概念,EPR伙伴之间的即时相关性可以用某些振荡的存在来解释,这些振荡的传播速度可以克服真空中的光速。在这一过程中,不存在能量和信息的不可逆传递,满足相对论因果原理。
2015-11-16 quant-ph
Superluminal Pulse Propagation in a One-sided Nanomechanical Cavity System
该研究分析高品质纳米机械腔在电磁诱导透明条件下的脉冲传播,证明耦合场功率可调控群延迟,并在强耦合下获得对应超光速光的负时间延迟。
2013-05-22 physics.optics quant-ph
Phase delay time and superluminal propagation in barrier tunneling
在这项工作中,我们研究的行为维格纳相位延迟时间隧道反射模式。我们的系统由一个圆形回路连接到一个半无限长的单根导线中存在的Aharonov-Bohm通量。我们计算了饱和延迟时间的解析表达式。该饱和延迟时间与Aharonov-Bohm通量和不透明势垒的宽度无关,从而推广了哈特曼效应。这种效应意味着超光速群速度的结果。我们还简要讨论了所谓的“空间塌陷或空间破坏者”的概念。
2004-11-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Apparent superluminal advancement of a single photon far beyond its coherence length
我们目前的实验结果相对于超光速传播的基础上,一个单一的光子穿越一个光学系统,称为4f-系统,它的光子的光谱分量相位奇异的作用。CW激光向下转换过程产生单个光子。引入线性光谱相位函数将导致光子峰值的位移远远超过光子本身的相干长度(光子的明显超光速传播)。超光速群速度的探测是通过干涉测量时间移动的光子与其相关的未接触的参考。观察到的超光速光子传播符合因果关系。光学系统的操作允许启发表观超光速光子速度的起源。该实验预见了单光子波包的超光速效应。
2009-04-16 physics.optics quant-ph
Alternative perspective on photonic tunneling
给出了导波的相对论量子力学描述,并在此基础上提出了一种描述和解释电磁波包在小型波导中传播的方法。特别地,我们证明了倏逝模的超光速现象实际上是量子场论中的一个已知结论,并且它保持了量子力学的因果关系。
2007-06-09 quant-ph
Quantum limitations on superluminal propagation
不稳定的系统,例如具有反转原子布居数的介质,已经被证明允许群速度比光快的分析波包的传播,而不违反因果关系。我们照亮的不稳定模式在这种传播中发挥的重要作用,并表明,这些模式的量子涨落,其单一的时间演化,施加严重的限制超光速现象的观察。
1998-04-07 cond-mat gr-qc hep-th
Interactions Between Evanescent Photons and Environment
命名为EW 1,EW 2,EW 3的倏逝波在3个相应的实验设置中描述:1)全内反射; 2)在非均匀平面目标上的散射;以及3)沿波导的传播。EW 2和环境之间的一些相互作用被认为是。后者可以包括探测粒子束和/或在其上形成EW 2的屏幕。描述了电磁波的一些新性质,如可动屏情况下的复能量本征值,以及相互作用物体之间的倏逝光交换。这揭示了所研究系统的倏逝态和伽莫夫态之间的联系。EW 2和探针之间的4-动量交换是高度选择性的,并且可以将所研究的EW 2-本征态的叠加坍缩为探测粒子的单个EW-本征态。简要讨论了EW 2在远场可能的印记,并提出了一个简单的实验观察。.
2014-09-02 quant-ph
Large negative and positive delay of optical pulses in coherently prepared dense Rb vapor with buffer gas
实验研究了在强耦合场存在下,光脉冲在$Λ$组态中通过热Rb蒸气时的群时延。我们证明,超慢脉冲传输转化为超光速传播的光的单光子失谐的增加,由于传输共振线型的变化。记录到的负群速度低至-c/10^6=-80 m/s。我们还发现,在超光速传播的制度的提前时间线性增长的激光场功率的增加。
2004-02-18 quant-ph
Front Propagation in Evanescent Media
我们调查的时间演化的波在倏逝介质中产生的源在这种介质中,并观察到在一定距离以外的源的位置。其目的是找到一个描述因果过程的速度,因此,对于具有相对论色散的介质,它受到光速的限制。该波函数包括由源的开始产生的宽频率先导和携带源的振荡频率的单色波前。对于具有类薛定谔色散的介质,单色波阵面以与穿越时间一致的速度传播,而在相对论情况下,波阵面的速度受到光速的限制。对于一个尖锐的开始源,先行者没有衰减,并在幅度远远超过单色前。相比之下,对于频带有限的源,先导也会衰减并变得与单色前沿相当:与传播情况一样,存在一个时间,在该时间,单色波增强了宽频率先导。
1997-11-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Superluminal Phenomena and the Quantum Preferred Frame
受最近一些实验的启发,本文讨论了一种推测性的但物理上可接受的形式和有效的麦克斯韦方程组的解,该方程组描述了电磁场在介质中的传播,该介质"感觉“到一个量子优选框架。
2000-11-23 physics.optics quant-ph
Propagation of a squeezed optical field in a medium with superluminal group velocity
研究了由偏振自旋转效应产生的压缩光场在具有反常色散的原子介质中的传输。我们观察到的进步的信号传播通过共振Rb蒸汽相比,参考信号,在空气中传播。测得的推进时间随原子密度线性增长,达到最大值$11 \pm 1~μ$ s,对应于负群速度$v_g\approx - 7,000~$ m/s。我们还证实了,随着不断增加的进步是伴随着减少的输出压缩水平,由于光损耗,在良好的协议与理论预测。
2014-01-06 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Subluminal and superluminal velocities of free-space photons
Donostia International Physics Center (DIPC)(圣塞巴斯蒂安国际物理中心);IKERBASQUE, Basque Foundation for Science(伊克尔巴斯克,巴斯克科学基金会)
研究自由空间电磁波包的直线传播,发现局域化波包具有亚光速群速和超光速相速,其乘积等于光速平方,揭示了光子波函数的量子描述细节。
2026-05-09 physics.optics quant-ph
Superluminal k-gap solitons in nonlinear photonic time-crystals
本文提出非线性光子时间晶体中动量间隙内的超光速孤子,其源于无限群速度模式,并通过截断种子验证其超光速传播不违反爱因斯坦因果性。
2022-08-19 nlin.PS physics.optics quant-ph
Optimal superluminal systems
我们证明,在光脉冲的“超光速传播”的显着效果不能观察到不涉及系统的增益爆炸脉冲光谱之外。我们明确地确定了获得给定超光速效应的增益的最小范数和相应的最优系统的传递函数。的增益规范,这将是需要与最有效的系统考虑到现在(色散介质,光子屏障),以达到相同的效果被证明超过最小的几个数量级。最后,我们估计最大的超光速进步,可以在一个现实的实验。
2005-03-08 physics.class-ph physics.gen-ph physics.optics
Superluminal Propagation of Composite Collective Modes in Superconductor-Ferromagnet Heterostructures
本文研究超导体/铁磁体异质结构中退磁场与各向异性场的相互作用对集体模式谱的影响,发现当退磁场大于各向异性场时群速度出现超光速拐点,并指出可通过Fiske实验验证。
2024-10-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Measurement of Superluminal optical tunneling times in double-barrier photonic bandgaps
实验研究了1.5 μ m波长光脉冲通过双势垒周期光纤光栅的调谐。作为屏障距离的函数的渡越时间测量表明,远离结构的共振,渡越时间是矛盾的短,这意味着超光速传播,并且几乎独立于屏障之间的距离。这些结果与基于相位时间分析的理论预测相一致,并且还提供了实验证据,在光学方面,在量子力学中预期的类似现象的非共振超光速隧穿的粒子通过两个连续的势垒。[特别要注意我们的最后一幅图]。PACS编号:42.50.Wm,03.65.Xp,42.70.Qs,03.50.De,03.65.- w,73.40.Gk
2002-01-09 physics.class-ph physics.optics quant-ph