Radiation trapping inside a hollow-core photonic crystal fiber
报道了空芯光子晶体光纤（PCF）中的辐射俘获效应。利用光偶极阱将原子加载并限制在光子晶体光纤中，而不与光纤壁接触。对探测光在光子晶体光纤中的传输进行了理论和实验研究。结合实验结果和理论预测，我们认为光子晶体光纤中的辐射俘获效应在光子晶体光纤的光谱测量中起着重要的作用。
2014-06-11 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Entanglement transfer during quantum frequency conversion in gas-filled hollow-core fibers
本文利用量子哈密顿量框架研究充气空芯光纤中分子调制过程的纠缠行为，揭示了平均光子数演化与纠缠转移之间的关联，为未来光波量子技术提供新策略。
2025-04-10 physics.optics quant-ph
High-rate continuous-variable quantum key distribution coexisting with Tb/s coherent classical transmission in hollow-core fiber
Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）；Yangtze Optica Fibre and Cable Joint Stock Limited Company (YOFC)（长飞光纤光缆股份有限公司）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；University of Florence（佛罗伦萨大学）
研究在空芯光纤中实现高速连续变量量子密钥分发与太比特每秒相干经典传输共存的问题，核心方法是结合超低损耗反谐振空芯光纤与残余载波辅助离散调制连续变量QKD，主要贡献是扩展了共享光纤量子安全相干链路运行范围。
2026-07-17 physics.optics quant-ph
Optimized coupling of cold atoms into a fiber using a blue-detuned hollow-beam funnel
本文从理论上研究了利用蓝失谐拉盖尔-高斯光束将冷原子耦合到空芯光子晶体光纤纤芯的过程。与使用红失谐高斯光束耦合原子相比，蓝失谐空心光束可以将冷原子限制在光束的最暗区域，从而最大限度地减少内部状态的变化，并使波导对加热效应具有高度鲁棒性。这一束光既用作漏斗又用作波导，以最大限度地增加进入光纤的原子数量。在所提出的实验中，Rb原子被加载到垂直取向的光纤上方的磁光阱（MOT）中。我们观察到一个重力光学捕获效应的原子与高轨道动量周围的陷阱轴，这将阻止原子耦合到光纤：这些原子缺乏动能逃脱的潜力，因此被困在激光漏斗无限期。我们发现，通过减少偶极力的点，在该点处的捕获效果刚刚消失，它是可能的，以优化耦合的原子到光纤。我们的模拟预测，通过使用低功率（2.5 mW）和远失谐（300 GHz）拉盖尔-高斯光束与20 μm半径的核心空心光纤，它是可能的耦合11%的原子从MOT 9 mm以外的光纤。当MOT被定位得更远时，可以用更大芯光纤实现超过50%的耦合效率。
2011-07-24 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Atoms in hollow-core fibers: A QED approach
本文提出量子电动力学方法，研究空芯光纤内光与物质相互作用的力学效应，揭示几何诱导的真空力，并用英斯-高斯模式近似，为二能级原子的控制与冷却提供理论框架。
2025-04-25 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Rydberg excitation of cold atoms inside a hollow core fiber
我们报告了一种多功能的，高度可控的混合冷里德伯原子光纤接口，基于激光冷却原子传输到空芯Kagomé晶体光纤。我们的实验是第一次证明了在空芯光纤中激发冷里德伯原子的可行性，我们研究了光纤对里德伯电磁感应透明（EIT）信号的影响。使用时间分辨的检测方法来区分激发和损失，我们观察到两个不同的制度的里德伯激发：一个EIT制度和一个制度占主导地位的原子损失。这些结果是一个实质性的进步，对未来使用我们的系统的量子模拟或信息。
2017-10-04 physics.atom-ph quant-ph
Active engineering of four-wave mixing spectral entanglement in hollow-core fibers
我们从理论和实验上证明了高水平的控制四波混频过程中的惰性气体填充的抑制耦合引导空芯光子晶体光纤，以产生光子对。这种光纤中特定的多分支色散分布允许产生纠缠和可分离的双光子态。通过控制气体的选择，它的压力和光纤长度，我们实验产生各种联合光谱强度分布在受激制度，可转移到自发制度。所产生的配置文件涵盖了光谱可分离和纠缠的双光子和功能频率调谐超过17太赫兹，展示了这样的光子对源提供的大的动态控制。
2018-08-10 quant-ph
Selective Placement of Hollow-Core Fibers for QKD and Classical Communication Coexistence
Politecnico di Milano（米兰理工大学）
研究通过部分升级光网络中的空心光纤，实现量子密钥分发与经典通信共存，结果显示升级40%的链路可将量子模块数量减少49%。
2026-05-11 cs.IT math.IT quant-ph
Demonstration of 17λ x 10 Gb/s C-Band Classical / DV-QKD Co-Existence Over Hollow-Core Fiber Link
本研究在7.7 km空芯光纤链路上成功演示了1538 nm相干单向QKD与17个C波段经典通道的共存，总功率11 dBm，验证了宽带布局下QKD的可行性。
2022-10-01 quant-ph
Two dimensional nonlinear dynamics of evanescent-wave guided atoms in hollow fiber
描述了空芯光纤中大蓝失谐渐逝波引导冷原子的经典和量子二维非线性动力学。我们表明，混沌动力学存在的经典动力学，当光束的强度是周期性调制。模拟了原子在（x，y）平面上的二维分布。当系统进入全局混沌状态时，原子将聚集在多个环形区域上。我们的模拟表明，当原子通量很小时，如果我们在每个调制周期检测一次原子分布并对信号进行积分，将获得类似的分布。对于量子动力学，量子坍缩和复活出现。对于周期性调制的光势，原子位置的变化比没有调制的情况得到了抑制。在二维中空光纤量子系统中，原子的角动量会影响波函数的演化。
1999-12-26 quant-ph
Stationary light pulses and narrowband light storage in a laser-cooled ensemble loaded into a hollow-core fiber
我们首次在空芯光子晶体光纤中观测到了稳定的光脉冲和窄带光存储。激光冷却的原子首先被装载到光纤芯中，提供强的光-物质耦合。然后，使用单个控制激光束将光脉冲存储在集体原子激发中。通过施加第二反向传播控制光束，可以使光脉冲停止。我们的工作为光子强关联多体系统的建立以及在量子信息处理领域的应用铺平了道路。
2016-06-09 physics.atom-ph quant-ph
Polarization Purity and Dispersion Characteristics of Nested Antiresonant Nodeless Hollow-Core Optical Fiber at Near- and Short-wave-IR Wavelengths for Quantum Communications
本研究针对量子通信对高态纯度低损耗光传输的需求，探究1km长2μm波段嵌套反谐振无节点空芯光纤的偏振与脉冲传输特性，验证其在量子密钥分发等光量子技术中的应用潜力。
2024-12-10 physics.optics quant-ph
Prospects of phase-adaptive cooling of levitated magnetic particles in a hollow-core photonic-crystal fibre
本研究探讨在空心芯光子晶体光纤中通过相位控制冷却悬浮磁性粒子，实现斯托克斯型冷却，并估计了冷却效率与最终温度，为微磁体在传感和量子态制备中的应用奠定基础。
2025-04-22 physics.optics quant-ph
Preservation of photon statistics upon selective molecular modulation in hollow-core fibers
University of the Basque Country (EHU)（巴斯克大学）；University of Limoges（利摩日大学）；CNRS UMR 7252（法国国家科学研究中心）；University of Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡大学）；Max Planck Institute for the Science of Light（马克斯·普朗克光科学研究所）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯基奎，巴斯克科学基金会）
本研究在充氢空芯光纤中通过拉曼分子调制实现了光子数统计特性的保持，为量子频率转换提供了多功能光纤平台，可用于混合量子网络中连接不同光谱的量子系统。
2026-10-15 physics.optics quant-ph
Frequency conversion in a hydrogen-filled hollow-core fiber: power scaling, background, and bandwidth
本文验证了充氢空芯光纤频率转换在强泵浦场下性能不下降、几乎无背景噪声且本质宽带的三个论断，克服了晶体方案的噪声、带宽和温度均匀性问题。
2025-01-06 quant-ph
Quantum Communication with Quantum Dots Beyond Telecom Wavelengths via Hollow-Core Fibers
针对量子点单光子源在900 nm波段标准光纤损耗高的问题，提出采用低损耗空芯光纤传输，实现了340 m低QBER且保持单光子特性的量子通信，突破了标准电信光纤限制。
2025-09-15 quant-ph
Distribution of Telecom Entangled Photons through a 7.7 km Antiresonant Hollow-Core Fiber
本研究首次通过7.7 km反谐振空芯光纤在1550 nm波段实现纠缠光子分发，验证其适用于长距离量子通信，且其低延迟、低色散特性可提升时间片量子密钥分发的安全密钥率。
2024-06-21 quant-ph
Frequency conversion in a hydrogen-filled hollow-core fiber using continuous-wave fields
针对非线性晶体量子频率转换的带宽、调谐与偏振等局限，本文在充氢反共振空芯光纤中利用两个相干连续波泵浦场实现保持偏振的频率转换。
2024-12-04 quant-ph
Pinning quantum phase transition of photons in a hollow-core fiber
我们发现，光子的量子相变可以观察到空芯一维光纤加载冷原子气体。利用光纤中的强光限制，可以产生和探测对应于强相互作用和弱相互作用的一系列不同的强相关极化激元和光子态。关键的成分是创建一个可调的有效晶格势作用于相互作用的极化激元气体，这是可能的，通过轻微调制原子密度。我们分析了相关的相图对应于可实现的玻色-哈伯德（弱）和正弦-戈登（强）相互作用制度，并通过描述测量过程得出结论。后者包括将稳态激发映射到传播光脉冲，一旦它们离开光纤，可以使用可用的光学技术有效地探测它们的相关性
2011-03-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
An Atom Interferometer inside a Hollow-core Photonic Crystal Fiber
电磁波和物质波之间的相干相互作用是量子科学和技术的核心。然而，光的衍射性质限制了许多基于原子光的量子系统的可扩展性。利用空芯光子晶体光纤中的光场对自由下落的~（85）Rb原子相干叠加态进行空间分裂、反射和重组，实现了一种惯性灵敏的原子干涉仪。干涉仪在无衍射距离上工作，不同距离处的对比度和相移在一个标准误差内一致。相位相干光子系统与量子系统的集成，在提高原子干涉仪在精密测量和量子传感领域的能力方面具有巨大的前景，其器件设计小型化，激光功率消耗效率高。
2018-01-20 physics.atom-ph quant-ph
Highly controlled optical transport of cold atoms into a hollow-core fiber
我们报道了一种高效、高度可控的冷原子空芯光纤接口，适用于量子模拟、信息和传感。这篇论文的主要重点是详细研究了利用光学传送带将冷原子传输到光纤中。我们讨论了如何精确地控制原子的空间、温度和时间分布，例如，根据原子位置改变原子传输的速度或调节传输电势的深度。我们的特点运输的原子的光纤尖端这些不同的参数。特别是，我们表明，通过调整运输潜力，我们可以降低运输原子的温度的一个因素6，而减少运输效率只有一个因素2。对于在光纤中传输的原子，我们可以获得超过40%的传输效率，我们研究了不同的传输参数对随时间变化的光学深度信号的影响。当比较我们的测量结果的经典运输模拟的结果，我们发现一个很好的定性协议。
2018-05-16 physics.atom-ph quant-ph
Entanglement-based quantum key distribution with data in hollow-core fiber
University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）；Tianfu Jiangxi Laboratory（天府江西实验室）；China Mobile Research Institute（中国移动研究院）
研究在空芯光纤链路中实现基于纠缠的量子密钥与数据共存，采用时间编码高维量子密钥分发方法，获得一定的双向接收功率和平均密钥率，相比传统系统性能显著提升，展现空芯光纤在量子-经典共存方面的潜力。
2026-07-29 quant-ph
An atomic Faraday beam splitter for light generated from pump degenerate four-wave mixing in a hollow-core photonic crystal fiber
我们展示了一个原子法拉第二向色分束器，适用于从原子源中的泵浦简并四波混频中空间分离信号和闲频场。通过使一个模式$90^{\circ}$的偏振平面相对于另一个模式旋转，随后的偏振分束器分离仅相差13.6 GHz的两个频率，并且在两个输出中实现$(-26.3\pm0.1)$和$(-21.2\pm0.1)$ dB的抑制，相应的透射率为97和99%。该技术避免了使用四波混频模式的空间分离的需要，从而为波导实验中的工艺效率提高打开了大门。作为一个证明的原则，我们产生的光通过四波混合$^{87}$ Rb加载到一个空芯光子晶体光纤和接口与原子法拉第二向色分束器。
2020-12-07 physics.atom-ph quant-ph
Hollow-core fiber loading of nanoparticles into ultra-high vacuum
提出一种基于空芯光子晶体光纤和光传送带的纳米颗粒加载新方法，实现了颗粒的确定性定位、纯净传输及在低于10^-9 mbar压力下的直接加载，为多粒子动力学研究和探索悬浮固体的量子体制开辟了新途径。
2023-11-23 physics.app-ph physics.ins-det physics.optics
The Casimir-Polder interaction between atoms and hollow-core fibers
Humboldt-Universität zu Berlin（柏林洪堡大学）；Max-Born-Institut（马克斯·玻恩研究所）
研究原子在空芯圆柱纤维附近的卡西米尔-波尔德相互作用，通过数值和解析方法分析几何与材料长度尺度的影响，发现壳层厚度可作为控制相互作用的关键参数。
2026-05-27 quant-ph
Co-Propagation of Quantum Time Synchronization and Optical Frequency Transfer over a 122 km Hollow-Core Fiber
National Time Service Center, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家授时中心）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；China Mobile Research Institute（中国移动研究院）
本研究通过空心光纤实现量子时间同步与光学频率传递的协同传输，展示了在122公里距离内同时保持高稳定性的技术突破。
2026-02-22 quant-ph
