Spontaneously generated atomic entanglement in free space: reinforced by incoherent pumping
研究了自由空间中两个全同多能级原子之间通过真空辐射耦合产生的自发纠缠。结果表明，在由两原子间的激发态寿命和辐射耦合强度决定的时间尺度内，两原子系统中的SGE最初可能随时间增加，但最终消失.我们证明了通过非相干泵浦双原子系统的激发态，可以建立稳态的SGE。我们已经表明，适当的非相干泵浦速率可以帮助产生最佳的SGE。多能级系统为我们建立纠缠提供了更多的渠道。所考虑的系统可以实现在一个紧密的陷阱或原子/离子掺杂在固体衬底。
2009-08-06 quant-ph
Time-dependent fluorescence by incoherently pumped polar quantum dot driven by a low-frequency monochromatic field
该研究针对具有破缺空间反演对称性的二能级极性量子点，在非相干泵浦和低频单色场驱动下，推导了高频荧光谱随驱动场参数、泵浦强度和时间的解析表达式，揭示了其时间相关演化特征。
2024-12-15 quant-ph
Group velocity control in a four level system through interacting dark resonances
通过暗共振相互作用研究了四能级原子系统中弱探测场的色散和吸收特性。我们发现，两个窄峰出现在光谱中，由于存在相互作用的暗共振。这两个窄峰导致了强吸收的超光速光传播。当探测跃迁外加一个弱的非相干泵浦场时，两个吸收峰的结构发生变化，变成两个增益深度。我们证明了在这个系统中，光的亚光速和超光速传播都是由非相干泵浦强度控制的。
2010-01-09 quant-ph
Nonclassical light from an incoherently pumped quantum dot in a microcavity
具有人工单光子发射器的半导体微腔已成为半导体量子光学的支柱之一。然而，在许多情况下，技术和物理问题限制了非相干激发系统的光场的研究。我们分析了单模腔中的二能级系统模型，其中前者是非相干驱动的。所应用的主方程的特定结构产生的内腔场和发射器的相关性的稳态值的递归关系。我们提供了边界条件，可以实现系统的、易于实施的解决方案，并且在数值上比标准方法要求更低。不同的腔系统从以前的实验进行了分析。导出的边界条件也使我们能够直接解析地描述整个量子态及其高阶矩。这样，我们就可以很好地近似出光场的全量子态，并表明，对于每一组物理上合理的系统参数，腔内光场的态都是非经典的。
2015-11-28 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
Group velocity control in the ultraviolet domain via interacting dark-state resonances
研究了弱探测场在激光驱动的四能级原子系统中的传输。我们选择汞作为我们的模型系统，其中的探测跃迁是在紫外区。由于存在相互作用的暗共振，在光谱中出现高分辨率峰。我们表明，这个狭窄的峰值导致超光速光传播与强吸收，因此本身是有限的兴趣。但是，如果另外向探测跃迁施加弱的非相干泵浦场，则可以改变峰值结构，使得可以在没有吸收的情况下实现亚光速和超光速光传播或负群速度，由非相干泵浦强度控制。
2007-09-06 quant-ph
Zero-threshold correlated-photon laser with a single trapped atom in a bimodal cavity
本文提出双模腔中单个V型三能级原子的零阈值纠缠光子对激光方案，揭示相干驱动产生纠缠、弱非相干泵浦显著放大纠缠光场的机制。
2022-11-15 quant-ph
Optical response of a binary atomic system with incoherent gain
研究相同原子双原子系统在非相干泵浦下的光学响应，发现通过调节原子间距离和泵浦速率可定制光散射与辐射特性，强泵浦下消光截面减半，弱泵浦短距下显著抑制。
2025-06-26 quant-ph
Towards strongly correlated photons in arrays of dissipative nonlinear cavities under a frequency-dependent incoherent pumping
本文研究了由布居数反转的二能级原子系综非相干泵浦的强非线性腔阵列组成的量子光学模型。投影方法被用来消除原子动力学和写一个广义的主方程的光子自由度，增益的频率依赖性引入非马尔可夫特征。在最简单的单腔结构中，这种泵浦方案提供了新颖的光学双稳效应，并允许选择性地产生具有明确定义的光子数的Fock态。对于弱非马尔可夫极限的许多腔，非平衡稳态在由有效原子线宽确定的温度下恢复了一个巨正则统计系综。对于强非线性区域的双腔系统，发现了每个腔有一个光子的Mott态的特征。
2016-07-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Violation of local realism with spatially multimode parametric down-conversion pumped by spatially incoherent light
University of Ottawa（渥太华大学）；University of Toronto（多伦多大学）；University of Rochester（罗切斯特大学）
本研究通过非相干光源泵浦的多模SPDC生成纠缠光子，实现了超过2的CHSH不等式违反，表明相干泵浦并非必需，为量子技术提供新可能。
2025-11-14 physics.optics quant-ph
Negative refraction without absorption via both coherent and incoherent fields in a four-level left-handed atomic system
该研究提出在稠密四能级原子系统中结合非相干泵浦与强相干场调控粒子布居和量子相干，从而在无需等跃迁频率条件下实现无吸收负折射，并指出相干场过强反而增大吸收。
2024-02-29 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
Controlling Purity, Indistinguishability and Quantum Yield of Incoherently Pumped Two-Level System by Spectral Filters
退相过程对确定性单光子源的性能有很大的影响。退相加宽了谱线并抑制了发射光子的不可分辨性，这对于许多应用来说是不期望的，主要是对于量子计算。本文研究了在有光谱滤波器的情况下，脉冲非相干泵浦下的二能级系统所发射的光。光谱滤波器允许控制二阶自相关函数、不可逆性和量子产率。我们表明，窄光谱滤波器可以增加发射光的不可分辨性，同时破坏量子产率。光谱滤波器对二阶关联函数的影响取决于泵浦的持续时间。当泵浦脉冲与二能级系统的寿命相比较长时，窄光谱滤波器导致二阶自相关函数的快速增加。在这个极限下，来自二能级系统的光的统计继承了非相干泵浦的统计。在泵浦脉冲持续时间短的情况下，对于光谱滤波器的子寿命宽度，可以在一定程度上保持单光子特性。此外，当由单光子源发射的光用于控制量子系统时，例如，在腔中，光的单光子特性根据量子系统的响应时间而不同地表现出来。特别地，在响应时间较长的情况下，具有亚寿命宽度的光谱滤波器可以提供接近于零的二阶自相关函数。
2022-12-12 physics.optics quant-ph
Left-handedness with three zero-absorption windows tuned by the incoherent pumping field and inter-dot tunnelings in a GaAs/AlGaAs triple quantum dots system
本文在GaAs/AlGaAs三量子点系统中，通过非相干泵浦场和量子点间隧穿调控，实现了具有三个零吸收窗口的左手性，解决了左手材料光子共振方案及负折射材料高吸收的应用难题。
2024-03-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Incoherent control of optical signals; quantum heat engine approach
光泵浦-探测信号可以被看作是物质在两个相干浴之间（从泵浦到探测）传递能量时所做的功。在热力学中，热机，如激光器，是一种在两个热浴之间工作的类似工作的装置。我们提出了一个“非相干”的控制过程中使用的物理量子热机的光信号。通过将相干激光激发分子的电子激发态与热弛豫相结合，我们引入了一个有效的热浴，将探测光子的受激发射看作是热机的功。我们优化的功率和效率的泵浦探测信号使用的泵浦激光器的控制参数，利用四能级分子模型在强耦合和弱耦合制度说明其等效的热力学循环的热机。
2021-03-12 physics.atom-ph quant-ph
Off-axis optical vortices using double-Raman singlet and doublet light-matter schemes
研究了双拉曼增益原子介质中离轴光学涡旋的形成。原子与两个弱的探测场以及两束携带轨道角动量（OAM）的强泵浦光相互作用。我们考虑的情况下，只有一个强泵激光器进行OAM。耦合到物质的探测场的一个特定的叠加被示出形成具有偏移轴的特定光学涡旋。这种离轴涡旋可以在介质中以亚光速或超光速的群速度传播，这取决于双光子失谐量的大小。当抽运光场的能量转移到探测光场时，超光速光涡旋与放大有关。外围涡旋的位置可以通过OAM和泵浦场的强度来操纵。我们发现，当第二探测场的振幅在原子云的开始处为零时，单个探测光束和泵浦场之间的光涡旋交换是可能的。该模型被扩展到与四个泵浦场相互作用的更复杂的双拉曼双重态。与双拉曼单态相反，现在离轴亚光速或超光速光学涡旋的产生甚至在零双光子失谐下也是可能的。
2020-02-04 physics.optics quant-ph
Superluminal two-color light in multiple Raman gain medium
从理论上研究了在四个拉曼泵浦场控制的介质中群速度超光速的二分量光的形成。在这种光学方案中，只有探测场的特定组合耦合到物质并表现出超光速传播，正交组合是解耦的。各个探测场在介质中没有确定的群速度。计算表明，这种超光速分量在介质中的传播相对于在真空中的传播经历了一个包络推进。
2014-09-28 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Boosting entanglement generation in down-conversion with incoherent illumination
由自发参量下转换产生的纠缠光子对于我们目前对量子力学的理解和量子信息的进展具有极其重要的意义。在这个过程中，下转换光子的量子相关性由照射非线性晶体的泵浦光束的光学性质决定。广泛地说，泵浦光束已经被建模为相干光束或由众所周知的高斯-谢尔模型，这导致了自然的结论，即高度的光学相干性是产生高度纠缠态所必需的。在这里，我们表明，当一类新的部分相干高斯泵浦光束被认为是，一个独特的类型的量子态可以产生的纠缠量与泵浦光束的相干度成反比增加。这导致了高度非相干但高度纠缠的多光子态，这对光子量子信息科学应该有有趣的结果。
2020-06-25 physics.optics quant-ph
Generation of entanglement between bright light fields via incoherent spontaneous emission
本文提出在闭合双Λ型四能级原子系统中，利用自发辐射诱导的破坏性量子干涉抵消自发辐射噪声，实现两个明亮泵浦场间近乎完美的纠缠，适用于现实量子信息处理。
2025-05-01 quant-ph
Control of light speed: From slow light to superluminal light
本文提出了一种在原子系统中实现光速从慢于c到快于c的控制方案。该方案是基于远失谐拉曼效应。在$Λ$结构中，两个频差很小的远失谐耦合场对探测场会产生两个吸收峰，而两个基态之间的光抽运可以将吸收峰变为增强峰，使两个峰之间的正常色散变为反常色散，从而使探测场从慢光变为超光速传播。
2008-07-01 physics.optics quant-ph
Experimental generation of polarization entanglement from spontaneous parametric down-conversion pumped by spatiotemporally highly incoherent light
本文实验研究时空高度非相干LED泵浦对SPDC偏振纠缠的影响，测得双量子比特态并发度0.531、纯度0.647，与理论一致，并指出STHI泵浦在波长覆盖和抗散射量子通信方面具有应用价值。
2023-02-15 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
On Chip Quantum States Generation by Incoherent Light
本研究揭示了泵浦时间非相干性对光子源量子性质的建设性影响，理论上证明其能提高自发四波混频的源亮度与纯度，实验中利用ASE源实现了高光子对生成率、低预示二阶自相关，并成功制备了违背贝尔不等式的偏振纠缠态。
2025-04-29 physics.optics quant-ph
Tunable superluminal reflection and transmission through a slab doped with Raman driven atoms
本文研究电磁脉冲通过掺杂四能级Raman驱动原子平板的反射与透射，通过调节控制场强度可实现脉冲在亚光速与超光速之间的可调切换。
2024-03-24 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
Enhancement of Entanglement via Incoherent Collisions
该研究突破碰撞会破坏高温量子纠缠的传统认知，在梯型三能级EIT系统中发现中等范围碰撞衰减速率可通过调控干涉增强亮场纠缠，为室温下实现纠缠及量子信息应用提供新途径。
2023-07-22 quant-ph
Regimes of strong light-matter coupling under incoherent excitation
本文研究了在非相干泵浦下，包含失谐和退相的与腔场单模光子强耦合的二能级系统（原子、超导量子比特或量子点）。这个系统显示出一个惊人的量子到经典的转变。几个近似的理由，再现到不同程度的精确数值结果，我们分开五个制度的操作，我们术语“线性”，“量子”，“激光”，“淬火”和“热”。在完全量子化的图像中，激光机制作为修饰态的凝聚而出现，并在直接发射光致发光光谱中表现为Mollow三重态结构，它嵌入了光-物质相互作用的全场量子化描述的基本特征。
2011-05-29 quant-ph
Generation of Near-ideal Indistinguishable Two-Photon State by Incoherent Light
本研究利用非相干光生成近理想不可区分双光子态，理论分析表明泵浦相位随机化不影响双光子强度干涉的符合可见度，实验实现99.1%的HOM干涉可见度，揭示了时间相干性在二阶非线性相互作用中的作用。
2025-07-16 physics.optics quant-ph
Resonant scattering of a single atom with gain: a wavefunction-diagrammatic approach
研究了三能级原子在非相干泵浦和弱准共振探测场连续照射下的光学响应。为此，我们应用基于QED哈密顿微扰理论的波函数方法，该方法允许将原子动力学减少到有效的两能级原子的动力学，并且实现尊重么正性的非相干效应。使用图示，我们确定和分类所有的辐射过程。这使我们能够计算散射功率、自发发射和受激发射，以及消光、吸收和散射的总截面。我们发现，除了一般的线宽的增强和光谱振幅的衰减，泵减少了非辐射损失，并提供增益的形式受激发射和非相干辐射。对于足够强的泵浦，增益和损耗补偿，导致消光消失。特别是，对于可忽略的非辐射损失，消光消失的$(1+\sqrt{5})/2$倍的自然衰减的泵浦速率。
2021-06-30 physics.optics quant-ph
Dynamical phase transitions to optomechanical superradiance
本文从理论上分析了玻色原子在坏腔中的超冷气体的超辐射发射。原子的亚稳态偶极跃迁耦合到腔场并被非相干泵浦，腔-原子相互作用的力学效应使周期性腔势中的原子有序化。通过平均场模型，我们确定了腔参数和抽运率的条件，导致建立一个稳定的宏观偶极子发射相干光。我们表明，这种情况发生时，超辐射衰减率和泵浦速率超过阈值的光子反冲能量的顺序。在这些阈值以上，超辐射发射伴随着稳定的物质波光栅的形成，这些光栅对发射的光子进行反射。相反，在该区域之外，光机械耦合可以引起失相或混沌，对于所述失相或混沌，所发射的光分别是不相干的或混沌的。这些行为表现出动态相变的特征，并出现在全局光机械相互作用，量子涨落和噪声之间的相互作用。
2019-06-04 quant-ph
Incoherent control of electromagnetically induced transparency and Aulter-Townes splitting
在三能级系统的统一框架下，研究了相干激光驱动、非相干泵浦和弛豫作用下探测光的吸收和色散。详细研究了电磁感应透明（EIT）和奥特勒-汤斯分裂（ATS）。在统一三能级系统的相图中，不同的线型和机制对应着不同的参数区域，非相干跃迁可以控制EIT和ATS之间的交叉。三能级系统的非相干控制使得量子光学中各种现象的研究成为可能，有利于光与物质相互作用的实验。
2014-10-20 physics.optics quant-ph
Gain-tunable optomechanical cooling in a laser cavity
本文研究了含有光学增益介质的腔-光机系统中腔镜的光学冷却。我们发现，在阈值以上，非相干泵浦激光的光学阻尼率是非常小的。然而，在存在外部相干驱动的情况下，相对于无源腔的光学阻尼率，光学阻尼率可以显著增强。我们表明，强度的非相干泵提供了一个管道，以调整阻尼率和最低可达到的声子数与相同的辐射压力，后者可以降低从被动腔，如果热的贡献是不可忽略的。我们还表明，该系统可以经历一个过渡，从弱光机耦合制度的强光机耦合制度作为非相干泵浦强度的变化。
2013-03-01 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Fast-Light in a Photorefractive Crystal for Gravitational Wave Detection
我们演示了超光速光的传播，使用两个频率复用的泵浦光产生的增益在光折变晶体Ce：钛酸钡。这两条增益线是通过探测场和两个单独的泵浦场之间的二波混频获得的。泵的角频率从探头的频率对称地调谐。泵浦之间的频率差对应于两条增益线的分离;随着频率差的增加，晶体逐渐从正常色散转换为非正常色散介质。与通过空的空间传播的相同脉冲相比，对于通过具有2 Hz增益间隔的介质传播的脉冲，时间提前被测量为0.28秒。我们还证明了直接使用修改后的实验配置的异常色散分布。最后，我们讨论了如何在更快的光折变晶体（如SPS：Sn 2 P2 S6）中以这种方式产生的异常色散可以被用来增强由白光腔增强的LIGO型引力波探测器的灵敏度带宽积。
2008-09-23 quant-ph
Algorithm for solving a pump-probe model for an arbitrary number of energy levels
本研究提出一种可计算任意能级泵浦-探测方案密度矩阵稳态解的通用算法，含数值与符号两种实现，经多阶多能级验证后成功应用于铷原子拉曼激光等系统，可免去相关近似提升计算精度。
2024-01-30 quant-ph
Strong frequency correlation and anti-correlation between a Raman laser and its pump laser for positive and negative dispersions
该研究揭示拉曼激光器频率与泵浦激光器频率的相关性取决于色散正负，正色散下同向移动，负色散下反向且幅度增大，对传感器灵敏度至关重要。
2023-12-26 physics.optics quant-ph
Controllable linear $π$-phase modulation in a thermal atom vapor without diffraction or absorption
提出了一种对探测场在双$Λ$组态热原子蒸气中传输实现相位调制的方案。相位调制是基于探测场的线性极化率，通过利用原子的热运动消除傍轴衍射，并通过非相干泵浦场补偿剩余吸收。结果，实现了基本上独立于探测场的空间分布或强度的强可控均匀相位调制而没有近轴衍射。该相移可以通过控制或非相干泵浦场的强度来控制。一个可能的碱金属原子的原理验证实验进行了讨论。
2014-05-13 physics.optics quant-ph
Sub and Super-Luminal Propagation of Intense Pulses in Media with Saturated and Reverse Absorption
我们开发了强脉冲在固态介质中的传播模型，该介质可以具有饱和吸收或表现出反向吸收。我们证明了Bigelow { \it et al.} [Phys. Rev. Lett. { \bf 90}，113903（2003）; Science { \bf 301}，200（2003）.]通过将红宝石中的亚光速传播和变石中的超光速传播模拟为与麦克斯韦方程组耦合的三能级和四能级系统，很好地解释了这两种现象。我们提出的结果远远超出了传统的泵浦探测方法。
2003-07-30 quant-ph
Steady-state Fano coherences in a V-type system driven by polarized incoherent light
本文研究了在无相干驱动的情况下，偏振非相干光连续泵浦三能级V型系统产生的稳态Fano相干态的性质。当激发态分裂$Δ$小于自发衰变速率$γ$或非相干泵浦速率$r$时，稳态相干态与激发态粒子数之比$\mathcal{C} = (1+\frac{Δ^2}{γ(r+γ)} )^{-1}$最大。我们证明了一个有趣的制度存在的$\mathcal{C}$比显示作为一个函数的失相速率$γ_d$的最大值。我们归因于令人惊讶的去相诱导增强固定Fano相干性的环境抑制的相消干涉的个人在不同的时间产生的非相干激发。我们确定了假想的Fano相干性与耦合到两个独立热浴的一对量子比特之间的非平衡通量，揭示了量子比特网络中的非平衡量子输运与多级量子系统的非相干驱动之间看似无关的现象之间的直接联系。稳态Fano相干性的实部被发现是成比例的偏离激发态人口从他们的值在热力学平衡，使人们有可能观察到签名的稳态Fano相干性在激发态人口。我们提出了一个通过探测钙原子在偏振和各向同性非相干光激发下发射的总荧光信号来观测稳态Fano相干态的实验方案。我们的分析铺平了道路，进一步的理论和实验研究的非平衡相干稳态热驱动的原子和分子系统，并探索其在生物过程中的潜在作用。
2020-01-24 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
A Model for the Production of Regular Fluorescent Light from Coherently Driven Atoms
近年来已经表明，通过多个原子能级的非相干泵浦提供了一种产生高度反聚束光的机制，并且随着非相干步骤的数量增加，光变得越来越规则。我们发现，在共振荧光的情况下，一个多能级原子可以被多重相干驱动，使荧光是高度反聚束。我们表明，作为相干驱动的水平的数量增加，自发发射可能会越来越多地定期。我们提出了一个系统的方法来设计的水平结构和驱动所需的生产高度反聚束光以这种方式为一个任意偶数的水平。
1997-11-14 quant-ph
Phonon-Assisted Incoherent Excitation of a Quantum Dot and its Emission Properties
本文详细研究了单量子点的声子辅助非相干激发机制。光谱失谐激光器通过声学声子的中介耦合到量子点跃迁，由此在T = 9 K时可以实现相对于严格共振激发高达20%的激发效率。对量子点强度的激光频率依赖性分析清楚地映射了底层的声学声子浴，并与我们的极化子主方程理论表现出良好的一致性。介绍了光致发光的解析解，该解析解预测了当电子-声子散射处于强声子耦合（极化）状态时的宽带非相干耦合过程。此外，我们调查的相干特性的发射光，并研究相关的泵和声子浴参数的影响。
2012-07-20 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Optimal temperature estimation in polariton Bose-Einstein Condensate
提高温度的测量精度是非常重要和具有挑战性的，特别是在低温范围内。基于极化激元热化过程中不变子空间的存在性，提出了一种提高低温测量精度的新方法，得到了Landau界，避免了温度测量不确定度随温度趋近于零而发散.随着极化激元态数的增加，低温的测量精度显著提高。为了抵抗耗散，非相干泵浦是必要的，以获得在稳态编码的温度信息。应当注意，由于温度的量子费舍尔信息变得越来越不依赖于极化激元的总数，太强的非相干泵浦是浪费的。
2022-05-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Superradiant optomechanical phases of cold atomic gases in optical resonators
在考虑光子与原子相互作用的力学效应的情况下，从理论上分析了冷原子气体的超辐射发射。原子被限制在驻波谐振腔中，原子的亚稳偶极跃迁耦合到腔模。原子偶极非相干泵浦的参数制度，将对应于静态超辐射的不均匀加宽。从腔场和原子自由度的主方程出发，我们推导出一个平均场模型，该模型使我们能够确定阈值温度，高于该阈值温度，热波动抑制超辐射发射。然后，我们分析了超辐射发射的动力学时，由平均场模型描述的运动。在半经典状态和低于阈值温度，我们观察到，所发射的光可以是相干的或混沌的，这取决于非相干泵浦速率。然后，我们分析了超辐射从一个理想的玻色气体在零温度时，超辐射衰减率$Λ$的反冲频率$ω_R$的顺序。我们表明，原子和场之间的机械能的量子化交换产生一个阈值，$Λ_c$，低于该阈值，超辐射发射衰减到零。当$Λ>Λ_c$超辐射发射时，伴随着衍射发射光子的物质波光栅的形成。这些光栅的稳定性取决于相对于第二阈值$w_c$的非相干泵浦速率$w$。对于$w>w_c$，光栅是稳定的，并且系统实现了稳定的超辐射。低于该第二阈值，耦合动力学变得混乱。我们表征了这两个阈值的动态特性，并表明我们预测的三个阶段（非相干，相干，混沌）可以通过腔输出光的相干特性来揭示。
2019-11-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Magnetic Field-controlled Transmission and Ultra-narrow Superradiant Lasing by Dark Atom-light Dressed States
超冷锶-88原子的光晶格钟系统已被用来演示超辐射激光和磁场控制的光传输。我们用三能级原子与单腔模耦合的严格模型从理论上解释了这些现象。我们确定了一类暗原子光修饰态，这是由于在磁场的存在下与亮修饰态混合而变得可访问的。我们预测，这些状态下，适度的非相干泵浦，导致激光的线宽只有几十赫兹，数量级小于腔线宽和原子的非相干衰减和泵浦速率。
2020-03-18 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Control of beam propagation in optically written waveguides beyond the paraxial approximation
研究了光束在光写入波导结构中的近轴近似传输。波导结构，导致无衍射的光传播，被印在一个由非相干泵浦和两个相干的空间相关的控制和平面波场驱动的五能级原子蒸气组成的介质上。我们首先研究在一个单一的光写入波导中的传播，并发现傍轴近似不提供一个准确的描述的探针传播。然后，我们采用相干控制场，使两个平行和一个倾斜的高斯光束产生分支波导结构。倾斜光束允许探测光束选择性地转向到波导结构的不同分支中。通过改变倾斜高斯控制光束的宽度以及空间相关非相干泵浦场的强度，可以改善特定分支的探测光束的传输。
2013-03-06 physics.optics quant-ph
Experimental challenges and prospects for quantum-enhanced energy conversion: Stationary Fano coherence in V-type qutrits interacting with polarized incoherent radiation
Istituto Nazionale di Ottica, Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-INO)（意大利国家光学研究所）；European Laboratory for Non-linear Spectroscopy (LENS), Università degli Studi di Firenze（佛罗伦萨大学非线性光谱学欧洲实验室）；Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università degli Studi di Firenze（佛罗伦萨大学物理与天文学系）；Istituto dei Sistemi Complessi, Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-ISC)（意大利复杂系统研究所）
研究探讨了V型三能级系统在极化非相干辐射下实现稳态Fano相干性的可能性及其在能量转换中的应用。
2026-02-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Steady-State Analysis of Light-harvesting Energy Transfer Driven by Incoherent Light: From Dimers to Networks
量子相干性如何促进能量转移的问题在科学界一直存在激烈的争论。由于自然和人工捕光单元在静止条件下工作，我们通过非平衡稳态分析非相干太阳光照射的分子二聚体来解决这个问题，然后将关键预测推广到任意复杂的激子网络。稳态分析的主要结果是相干-通量-效率关系：$η=c\sum_{i\neq j}F_{ij}κ_j=2c\sum_{i\neq j}J_{ij}{\rm Im}[ρ_{ij}]κ_j$，其中$c$为归一化常数。在该关系中，第一等式表示能量转移效率$η$由捕获通量唯一地确定，捕获通量是通量$F$和用于在反应中心捕获的分支比$κ$的乘积，并且第二等式表示能量转移通量$F$等效于由非对角密度矩阵的虚部测量的量子相干性，即，$F_{ij}=2J_{ij}{\rm Im}[ρ_{ij}]$。因此，最大稳态相干性产生最佳效率。相干通量效率的关系，严格和一般适用于任何激子网络的任意连接的稳态条件下，并不限于非相干辐射或非相干泵浦。对于非相干光下的光捕获系统，非平衡能量转移通量（即稳态相干性）由细致平衡的破坏和光激发的量子干涉驱动，并导致能量转移效率的优化。应该注意的是，稳态相干性或等效地效率是光诱导瞬态相干性、非均匀耗尽和系统浴相关性的组合结果，因此不一定与量子拍频相关。
2020-07-18 physics.chem-ph quant-ph
Influence of pump size on pattern formation in exciton-polaritonic Bose-Einstein condensates in the non-Markovian regime
V.I. Il’ichev Pacific Oceanological Institute of the Far-East Branch of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院远东分校 V.I. 伊里切夫太平洋海洋研究所）；Far Eastern Federal University（远东联邦大学）
研究非马尔可夫 regime 中激子极子凝聚体在非相干泵浦下的动力学，发现泵浦区域面积增大导致不同空间结构的出现，短记忆时间下凝聚体可形成扩展态，长记忆时间下则增强凝聚体形成并抑制物质波发射。
2026-05-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech nlin.PS
Internal state cooling of an atom with thermal light
实验展示用宽带非相干热光（如太阳光）将单个原子内态熵降低两倍以上，实现“加热冷却”效应，区别于激光光泵浦。
2024-11-07 physics.atom-ph quant-ph
