Laser absorption spectroscopy to probe the superposition principle in atomic translational motion
该研究提出少原子多普勒敏感吸收光谱方案,用于判别原子量子平动运动是否具有叠加性及其测量是否导致坍缩。
2025-06-16 quant-ph
Quantum-enhanced absorption spectroscopy
吸收光谱法通常用于分析化学和生物样品。对于吸收光谱学的最新技术,由于激光辐射中光子数的基本泊松分布,理论上精度受到散粒噪声的限制。实际上,只有当所有其他噪声源都被消除时,才能达到散粒噪声极限。在这里,我们使用波长相关和可调谐的光子对来演示子散粒噪声吸收光谱。我们测量光谱相似的生物样品-氧合血红蛋白和碳氧血红蛋白-的吸收光谱,并表明,获得给定的分辨率精度需要更少的预告单探针光子相比,使用理想的激光。
2015-08-04 quant-ph
Linear and nonlinear optical spectroscopy of a strongly-coupled microdisk-quantum dot system
光纤锥形波导用于执行微盘-量子点系统的直接光学光谱,通过光子(光)通道而不是激子(物质)通道激发系统。强耦合,制度的相干量子相互作用,证明通过观察真空拉比分裂的传输和反射的信号从腔。光纤耦合方法还允许检查系统的稳态非线性特性,其中对于小于一个腔内光子观察到腔-QD响应的饱和。
2007-07-27 physics.optics quant-ph
Saturated absorption spectroscopy and frequency locking of DBR laser on the D2 transition of rubidium atoms
本文实验实现了线宽0.5MHz的DBR激光器在铷原子D2跃迁上的饱和吸收光谱与频率锁定。
2024-05-27 quant-ph
90%-Efficient Optical Storage in a Rare-Earth Crystal with a Low-Loss Impedance-Matched Cavity
Southern University of Science and Technology(南方科技大学);International Quantum Academy, and Shenzhen Branch, Hefei National Laboratory(国际量子学院,合肥国家实验室深圳分院);Centre of Excellence for Quantum Computation and Communication Technology, Research School of Physics, Australian National University(澳大利亚国立大学量子计算与通信技术卓越中心物理研究学院)
本研究在稀土晶体中利用阻抗匹配腔和低损耗设计,实现了90.1%的相干光脉冲存储效率,并指出限制因素为原子频率梳制备及色散响应。
2026-09-18 quant-ph
Absolute absorption spectroscopy based on molecule interferometry
提出了一种测量分子束中中性分子绝对光子吸收截面的新方法。它不依赖于我们对粒子束密度的了解,也不依赖于光致碎裂或电离。该方法是基于解决反冲光子吸收的近场物质波干涉的装置,因此,它适用于即使是非常稀释的光束具有低的光密度。我们的讨论包括内部状态转换以及荧光的可能性。我们评估了各种实验不确定性的影响,并表明绝对吸收截面的测量是可以想象的,具有高精度和使用现有的技术。
2008-11-07 quant-ph
Quantum dot nonlinearity through cavity-enhanced feedback with a charge memory
在氧化物孔量子点(QD)微柱腔QED系统中,我们发现了强的QD滞后效应和线形修改,即使在非常低的强度对应于小于0.001腔内光子。我们将此归因于腔内场对电荷的激发;电荷被捕获在氧化物孔径处,在那里它们屏蔽内部电场并使QD跃迁蓝移。这反过来又强烈调制光的吸收腔QED效应,最终导致观察到的滞后和线形修改。腔也使我们能够实时观察量子点的动力学,所有的实验数据符合幂律充电模型。这种效应可以作为量子点的一种新的调谐机制。
2015-03-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum-enhanced weak absorption estimation with correlated photons
针对传统吸收光谱在弱吸收估计中受散粒噪声局限的问题,提出关联光子开关测量策略,可单光子水平估计弱吸收且噪声环境下精度媲美传统1000光子方案,为脆弱系统弱吸收探测提供光损伤规避新方法。
2025-04-16 quant-ph
Cavity Ring-down Spectroscopy with behavior of Hybrid Cavity Structures
COMSATS University Islamabad(科摩斯大学伊斯兰堡分校);Quaid-i-Azam University(奎德-阿扎姆大学)
该研究提出了一种利用混合腔体结构改进的腔体环形衰减光谱学,以提高对微弱吸收的检测灵敏度。
2025-12-13 physics.optics quant-ph
Entangled Two-Photon Absorption Spectroscopy with Varying Pump Wavelength
在虚态光谱学中,任意样品的能级结构的信息是通过测量纠缠光子对的双光子吸收概率的傅里叶变换集来检索的,其中纠缠度和光子之间的延迟时间已经改变。这对于简单的系统很有效,但当涉及许多中间状态时,很快就会变得相当困难。我们提出并讨论了纠缠双光子吸收光谱的扩展,解决了这个问题,通过在不同的泵浦波长重复测量。具体来说,我们证明了我们的扩展适用于各种现实的实验设置。
2021-04-23 physics.optics quant-ph
Nonlinear signal enhancement of strongly-coupled molecules in pump-probe experiments
Princeton University(普林斯顿大学)
研究探讨了强耦合分子在泵-探针实验中信号增强机制,发现非共振方案在保持高灵敏度的同时更少受光学伪影影响。
2026-04-06 physics.chem-ph quant-ph
Collision-induced C_60 rovibrational relaxation probed by state-resolved nonlinear spectroscopy
利用缓冲气体碰撞冷却和中红外频率梳探测技术,实现了C60分子的量子态分辨光谱,C60分子的对称性和刚性使得C60分子的振转量子态分辨成为有记录以来最大的分子,这也为探索这种多原子体系中量子态之间的能量转移提供了新的机遇和挑战.在这里,我们结合特定状态的光泵浦,缓冲气体碰撞,和超灵敏的腔内非线性光谱,启动和探测的旋转振动能量转移和弛豫。这种方法提供了第一个详细的表征C60碰撞能量转移的各种碰撞伙伴,并确定了旋转和振动的非弹性碰撞截面。这些结果与我们的碰撞理论模型相比较,并建立了一个新的一类前所未有的大分子的量子态控制的路线。
2022-10-04 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Triplet absorption spectroscopy and electromagnetically induced transparency
研究了在零磁场和弱磁场作用下,三个相干场循环驱动的四能级原子系统中的相干现象。由于动态斯塔克效应,每个强相互作用的原子态被转换为三重态。在反常色散的三重态吸收光谱中出现了两条具有类Fano轮廓的暗线。我们提供的条件来控制的透明窗口的宽度,通过驱动场的相对相位和微波场的强度,关闭光学系统的环路。详细分析了多普勒展宽对三重态吸收光谱结果的影响。
2016-09-19 physics.optics quant-ph
Topological phase transitions via attosecond x-ray absorption spectroscopy
本文通过数值模拟证明阿秒X射线吸收光谱可捕捉陈绝缘体的拓扑相变,利用圆偏振红外泵浦与阿秒X射线探测方案,将激光诱导二向色性特征与Berry结构关联,拓展了阿秒光谱在非平凡拓扑相系统中的应用。
2024-07-04 physics.optics quant-ph
Quantum-enhanced absorption spectroscopy with bright squeezed frequency combs
吸收光谱法是一种广泛使用的技术,允许在低浓度下检测和表征气体种类。我们提出了一种传感策略相结合的优点,频率调制光谱与降低噪声属性可通过压缩的探针状态。零差检测方案允许在多个频率下同时测量吸收,并且对于吸收分布上的色散是鲁棒的。我们预测一个显着的增强的信噪比,指数缩放的压缩因子。超过标准量子极限的数量级改进是可能的,具有促进高精度气体感测的最先进的压缩水平。
2023-03-28 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Infrared absorption spectroscopy of a single polyatomic molecular ion
Institut für Experimentalphysik, Universität Innsbruck(因斯布鲁克大学实验物理研究所);Department of Optics, Palacký University(帕尔察基大学光学系);Faculty of Physics, University of Warsaw(华沙大学物理学院)
利用非经典运动态放大单光子吸收反冲信号,通过原子离子读出,实现了单个多原子分子离子中红外振动跃迁的无损吸收光谱测量。
2026-05-29 physics.atom-ph quant-ph
Two-Photon Absorption Spectroscopy using Intense Phase-Chirped Entangled Beams
我们数值分析使用强纠缠双光束的超灵敏光谱测量化学和生物系统。检查计划利用强烈的频率调制(啁啾)纠缠光束成功地提取信息的中间材料状态,有助于吸收介质的双光子激发。所提出的方法的鲁棒性检查相对于所施加的频率啁啾的间隔。
2018-05-15 physics.atom-ph quant-ph
Time-dependent coupled cluster theory for ultrafast transient absorption spectroscopy
我们提出了一个自旋适应的含时耦合团簇单、双模型,用于描述分子对超短激光脉冲序列的响应。该实现被用来计算电子响应的价激发泵浦脉冲,和随后的核心激发探测脉冲。我们评估的准确性,用于解决动态耦合集群方程的集成程序,以找到一个计算成本和准确性之间的妥协。计算了探测脉冲相对于泵浦脉冲的不同延迟时氟化锂的瞬态吸收谱。我们观察到,瞬态探测吸收振荡的泵浦-探测延迟,这种效果是由于在泵浦诱导叠加的状态的干扰。
2020-05-26 physics.chem-ph quant-ph
Multichromatic Quantum Superpositions in Entangled Two-Photon Absorption Spectroscopy
量子信息科学正在推动包括分子光谱学和物质-光相互作用在内的大量科学和技术领域的进步。在这些领域中,产生量子力学纠缠光子的能力为探索分子与量子光的相互作用开辟了道路。这项工作考虑了另一种方法,包括能量叠加相关的光子。我们研究了多色量子叠加,或光子对态的颜色叠加,如何影响有机生色团的光学性质。这项工作使用的电子结构计算的基础上的含时密度泛函理论,和一个简单的修改标准的纠缠双光子吸收理论。我们的计算表明,它是可能的,以大幅修改的光学吸收截面的分子,建设性和相消干涉计算。量子干涉效应比相长效应更显著。这些量子效应,或相关的,可以在量子光谱实验中观察到量子点光子态的产生。
2023-03-01 physics.chem-ph quant-ph
Entanglement-Assisted Absorption Spectroscopy
光谱学是探测材料、化学品和生物样品性质的重要工具。我们设计了一个实用的发射器-接收器系统,利用纠缠实现了可证明的量子优势超过所有基于经典源的光谱方案。为了探测吸收谱,我们采用了双模压缩真空态中的宽带信号-闲频对,将吸收谱建模为不同频率模式之间的透射率模式。在接收端,我们应用光参量放大后的光电探测。最后,我们进行了最大似然决策测试的测量结果,实现订单的数量级较低的错误概率比最佳的经典系统在各种例子中,包括“品酒”和“药物测试”,其中考虑真正的分子。在检测吸收线的存在下,我们的量子方案实现了量子力学所允许的最佳性能。我们系统中的量子优势对噪声和损耗具有鲁棒性,这使得近期的实验演示成为可能。
2020-09-25 physics.optics quant-ph
Artifact side peaks in saturated absorption spectroscopy caused by inappropriate lock-in amplification
Faculty of Engineering, Hiroshima Institute of Technology(广岛工业大学工学部)
该研究针对饱和吸收光谱中不恰当使用锁相放大器产生伪边峰的问题,基于朗伯-比尔定律进行数值计算,重现了伪边峰并发现其随探测激光透射率降低而更显著,为避免结果误读提供依据。
2026-08-26 physics.atom-ph quant-ph
Attosecond Transient Absorption Spooktroscopy: a ghost imaging approach to ultrafast absorption spectroscopy
最近,X射线自由电子激光(XFEL)产生的孤立阿秒脉冲的演示为在X射线波长下探测超快电子动力学提供了可能性。探测超快动力学的一种已建立的实验方法是X射线瞬态吸收光谱,其中X射线吸收光谱通过扫描中心光子能量并记录所得的光产物来测量。阿秒脉冲固有的频谱带宽与通常探测的谐振特征相比是宽的,这通常排除了在阿秒体制中应用这种技术。在本文中,我们提出并证明了一种新的技术进行瞬态吸收光谱与宽带阿秒脉冲的鬼成像的帮助下,恢复子带宽的分辨率在基于光产物的吸收测量。
2019-09-16 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Non-Hermitian Floquet dynamics in absorption spectroscopy
本文提出在强场驱动且不采用旋转波近似的条件下,弱探测极限中的介质吸收可由非厄米Floquet哈密顿量的衰减缀饰态贡献来描述。
2024-11-25 cond-mat.other physics.atom-ph physics.comp-ph