Classical Model for Broadband Squeezed Vacuum Driving Two-Photon Absorption or Sum Frequency Generation
本文提出经典随机场模型,通过真空能项扣除(重整化)方法,在宽带压缩真空驱动的双光子吸收和和频产生中,于低增益和高增益机制下均给出与完整量子场论完全相同的预测。
2023-09-09 quant-ph
Exploring higher Jaynes-Cummings doublet in cavity quantum electrodynamics system with a broadband squeezed vacuum injection
研究了宽带压缩真空驱动的腔QED系统的腔激发谱和光子数分布。在空腔中,由于压缩真空仅由偶数光子态组成,因此在共振条件下只能测量偶数光子态。当单个原子被囚禁在腔中时,原子与腔的强耦合导致系统的能量分裂,在双光子跃迁频率处,腔激发谱出现两个峰值。然而,在中心频率处,由于原子与腔之间的相互作用,所有光子态都可以被检测到。因此,它可以用来检测单个原子是否被困在腔中。我们还表明,压缩真空可以促进腔中的多光子激发。利用相干探测场,即使探测场强度很弱,也有可能探测到较高的Jaynes-Cummings二重态。
2018-11-28 quant-ph
Quantifying the mesoscopic quantum coherence of approximate NOON states and spin-squeezed two-mode Bose-Einstein condensates
我们研究了如何表征和量化近似双模NOON态和自旋压缩双模玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的介观量子相干性。我们确定了两个准则,验证非零量子相干性的量子数不同的状态之间的$n$。这些准则否定了某些量子态的混合,从而表明了一个广义的$n$ -scopic薛定谔猫型悖论。第一个标准是相关性$\langle\hat{a}^{\dagger n}\hat{b}^{n}\rangle\neq0$(这里$\hat{a}$和$\hat{b}$是每个模式的玻色子算符)。相关性表现为$n$ -粒子检测概率中的干涉条纹,并且也可以通过正交相位振幅和自旋压缩测量来测量。$\langle\hat{a}^{\dagger n}\hat{b}^{n}\rangle$的测量使得能够量化总体$n$阶量子相干性,从而提供用于高保真光子NOON态的高效验证的途径。第二个标准是基于可测量的自旋压缩参数$ξ_{N}$的量化。我们应用的标准,在有损干涉仪和双阱陷BEC的NOON状态的理论模型。通过分析现有的BEC实验,我们证明了广义原子“小猫”状态和原子量子相干性与$n\gtrapprox10$原子。
2017-03-07 quant-ph
Coherent control with broadband squeezed vacuum
我们报道了高功率宽带压缩真空相干控制的实验演示。虽然不相干的,并表现出统计的热噪声,宽带压缩真空示出诱导某些双光子相互作用作为一个相干的超短脉冲具有相同的光谱带宽。利用脉冲整形技术,我们相干控制和频产生的宽带压缩真空在两个数量级的范围内。相干控制双光子与宽带压缩真空的相互作用可以获得相干脉冲实际上无法达到的光谱分辨率和消光比。
2003-02-05 physics.atom-ph physics.class-ph physics.optics
Detection of broadband squeezed light with a low-noise die-level balanced receiver
本研究实现了3.5 GHz频段内基于非线性晶体自发参量下转换的压缩光产生与探测,采用低噪声管芯级接收器结合平衡零拍技术完成量子态表征,为宽带压缩光探测提供了低噪声集成方案。
2024-07-10 physics.optics quant-ph
Coherent control of broadband vacuum squeezing
我们观测到边带频率从10 Hz到35 MHz以上的压缩真空态光场。该光场是在1064 nm处用低于阈值的I型光学参量振荡产生的。一个相干的,不平衡的经典调制场在40兆赫,使产生的误差信号的稳定相位控制的压缩真空场相对于一个强大的本地振荡器。用平衡零差探测器测量到约-4dB的宽带压缩。压缩场的频谱允许地面引力波探测器在其整个探测频带上的量子噪声降低,而不管使用的是零差读出还是射频外差读出。
2007-04-28 quant-ph
Broadband Squeezed Microwaves and Amplification with a Josephson Traveling-Wave Parametric Amplifier
电磁真空的压缩是一种基本的量子力学技术,用于减少量子噪声的应用跨越引力波探测,生物显微镜,和量子信息科学。在超导电路中,通常用于产生压缩微波的基于谐振器的约瑟夫森结参量放大器受到窄带宽和低动态范围的限制。在这项工作中,我们开发了一个双泵,宽带约瑟夫森行波参量放大器,相敏消光比为56 dB的单模压缩等同于最好的谐振器为基础的挤压。我们还展示了双模压缩在微波频率与带宽在千兆赫范围内,几乎是两个数量级宽于当代谐振器为基础的挤压。我们的放大器能够同时产生具有大频率间隔的纠缠微波光子对,具有潜在的应用,包括高保真量子比特读出,量子照明和隐形传态。
2023-02-15 quant-ph
Theory of Two-Photon Absorption with Broadband Squeezed Vacuum
提出了一个宽带多模压缩真空中分子非共振双光子吸收的量子理论分析模型,包括低增益(孤立纠缠光子对)和高增益(亮压缩真空)两种情况.这些结果与纠缠光TPA作为光谱和成像方法的潜在用途有关。我们处理的情况下,激发光是空间单模,是非共振的所有中间分子状态。在高增益的情况下,我们发现,在的情况下,最终的分子状态的线宽比激发光的带宽窄得多,明亮的压缩真空被发现是同样的(但没有更多)有效的驱动TPA是一个准单色相干态(经典)脉冲相同的时间形状,持续时间和平均光子数。因此,在这种情况下,宽带明亮压缩真空不能提供在极低光通量下观察TPA的所寻求的优势。在相反的情况下,最终状态的线宽比BSV激发光的带宽宽得多,我们表明,TPA率是成比例的二阶强度自相关函数在零时间延迟g^(2)(0),如预期的那样。我们推导和评估公式描述这两种极限情况之间的过渡,也就是说,包括政权的分子线宽和光学带宽是可比的,通常是在实验研究的情况下。我们还表明,对于g^(2)(0),要达到理想形式g^(2)(0)= 3 + 1/n,其中n是每个时间模式的平均光子数,需要补偿用于产生BSV的非线性光学晶体中固有的色散。
2022-07-08 quant-ph
Generation of 10-dB squeezed light from a broadband waveguide optical parametric amplifier with improved phase locking method
通过改进的相位锁定方法,利用宽带波导光学参量放大器实现了10 dB以上的压缩光,为容错超快通用光学量子计算奠定基础。
2025-11-20 quant-ph
Towards Einstein-Podolsky-Rosen quantum channel multiplexing
单个宽带压缩光场构成了一个量子通信资源,它足以实现N个基于分布式EPR纠缠态的量子信道.每个信道可以用作例如独立的量子密钥分发或隐形传态协议的资源。N重信道复用可以通过在不同傅立叶频率处接入2N个压缩模来实现。我们报告的实验实施的N=1的情况下,通过两个压缩态的干涉,从一个单一的宽带压缩场提取,并演示所需的复用(N>1)的所有技术。量子信道频率复用可以用于优化量子信息任务中宽带压缩场的利用。例如,如果压缩场的带宽大于零差检测器的带宽,则这是有用的。这是目前许多压缩和双模压缩纠缠光实验中的典型情况。
2009-12-14 quant-ph
Experimental demonstration of quantum teleportation of broadband squeezing
我们提出了一种无条件的高保真传送器,能够在压缩态中保持宽带纠缠。特别是,我们隐形传态的压缩状态的光和观察$-0.8 \pm 0.2$分贝的压缩在隐形传态(输出)。我们表明,压缩标准直接转化为一个充分的标准纠缠的光场的上下边带。因此,这一结果证明了宽带纠缠的第一个无条件隐形传态。我们的传送器达到足够高的保真度,使传送级联,使,在原则上,确定性的非高斯操作的建设。
2008-04-07 quant-ph
Preparation and control of a cavity-field state through atom-driven field interaction: towards long-lived mesoscopic states
近年来,通过原子与光场相互作用制备辐射场和物质场的介观态已成为一种新的研究方法,并在量子光学中得到了广泛的应用。在这里,我们提出了一种技术的制备和控制的腔模式,除了与二能级原子相互作用,同时提交的线性和参量放大过程。放大控制场在实现真实介观态中的作用是产生高度压缩的场态,从而增加:i)所制备的叠加的分量之间的相空间中的距离和ii)这种叠加的平均光子数。当压缩叠加态受到类似压缩库的作用时,我们证明了在特定条件下,态的退相干时间与其分量之间的相空间距离和平均光子数无关。一个解释,以支持这一显着的结果,连同我们的建议的实验实施的讨论。我们还展示了如何产生一些国家的quantiities高于那些来自循环状态。
2004-01-08 quant-ph
Experimental characterization of frequency dependent squeezed light
我们报告的宽带压缩激光束的演示,显示出一个依赖于频率的压缩椭圆的取向。载波频率以及正交角被稳定地锁定到1064nm的参考激光束。利用噪声功率谱和维格纳函数的等值线图表征了这种依赖于频率的压缩。后者用量子态层析术测量。我们的断层扫描仪允许一个稳定的锁定到本地振荡器光束的任意正交角度与一度精度。在第三代引力波干涉仪中,光的压缩态需要依赖于压缩椭圆的频率取向来提供宽带灵敏度的改善。我们认为我们的系统的应用程序,如未来的压缩光升级GEO600探测器的长基线干涉仪。
2007-06-29 quant-ph
Broadband squeezed light field by magnetostriction in an opto-magnomechanical
本文提出一种在光-磁-力学系统中利用磁致伸缩效应产生宽带压缩光场的新机制,该压缩光场对温度鲁棒,可用于量子精密测量等应用。
2024-02-07 physics.optics quant-ph
Broadband reduction of quantum radiation pressure noise via squeezed light injection
研究了压缩光注入光机械腔中量子辐射压噪声的抑制和控制。光机系统由高反射率的单晶微谐振器组成,该谐振器作为法布里-珀罗腔的一个反射镜。实验在室温下进行,QRPN在10 kHz和50 kHz之间占主导地位,这些频率与引力波观测站有关。我们观察到的1.2 dB的测量噪声地板与振幅压缩光产生的低于阈值的简并光学参量振荡器的注入减少。该实验是实现未来干涉型引力波探测器QRPN降低并提高其灵敏度的关键一步。
2018-12-24 physics.ins-det quant-ph
Broadband Quantum Noise Reduction in Future Long Baseline Gravitational-wave Detectors via EPR Entanglement
在引力波探测器中,通过向干涉仪的暗口注入频率相关的压缩光,可以实现宽带量子噪声的抑制。这种依赖于频率的压缩可以通过将压缩光与外部滤波腔相结合来产生。然而,在未来的长基线干涉仪(LBI)中,实现宽带压缩所需的滤波器腔具有低带宽-需要非常长的腔来减轻光损耗的问题。最近的研究表明,利用压缩光源中的Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)纠缠,干涉仪可以同时作为探测器和滤波腔。这是一个有吸引力的宽带压缩计划的LBI,因为长度要求的滤波器腔是自然满足的干涉仪臂的长度。在本文中,我们提出了一个系统的方法来寻找这种宽带压缩计划的工作点在LBI。我们还表明,在LBIs,EPR计划实现了近乎完美的椭圆旋转相比,4公里的干涉仪,有明显的误差周围的中间频率。最后,我们表明,在4公里的情况下,光机械耦合常数的近似可以打破较长的基线。这些结果适用于未来的探测器,如10公里爱因斯坦望远镜和40公里宇宙探测器。
2019-09-09 quant-ph
Generating broadband optical squeezing via Cascaded Micro-Ring Resonators
The University of Chicago(芝加哥大学);University of Chicago(芝加哥大学)
该研究提出级联微环谐振器方案,解决单腔压缩源的深度与带宽权衡问题,其平顶压缩光谱收敛更快,可在集成光子平台上实用化产生宽带压缩光
2026-07-31 quant-ph
Generation of continuous-wave broadband Einstein-Podolsky-Rosen beams using periodically-poled lithium niobate waveguides
利用两个极化的锂酸盐波导和半分束器产生的两个独立的压缩真空产生具有宽带Einstein-Podolsky-Rosen关联的连续光束(Einstein-Podolsky-Rosen光束)。
2006-09-15 quant-ph
Broadband amplitude squeezing in electrically driven quantum dot lasers
本文研究电驱动量子点激光器在室温下实现宽带振幅压缩态,实验与随机模拟共同证实其在3–12 GHz频率范围内产生压缩光,为高速连续变量量子信息提供新途径。
2023-09-18 physics.optics quant-ph
Broadband High-Level Squeezed Light using Waveguide Optical Parametric Amplifiers with External Dispersion Compensation
The University of Tokyo(东京大学);NTT, Inc.(日本电报电话公司);RIKEN Center for Quantum Computing(理化学研究所量子计算中心);OptQC Corp.(OptQC公司)
通过外部色散补偿抑制群速度色散引起的压缩轴旋转,在波导OPA中实现宽带压缩光测量,最大压缩5.9 dB,超过5 dB压缩带宽达4.5 THz,为超快连续变量量子信息处理提供关键步骤。
2026-06-17 physics.optics quant-ph
Proposal to produce long-lived mesoscopic superpositions through an atom-driven field interaction
我们提出了一个建议,生产寿命较长的介观叠加依赖于两个要求:参量放大和压缩真空库的腔场状态。我们的方案涉及一个二能级原子与腔场的相互作用,腔场同时受到放大过程的影响。
2004-01-08 quant-ph
Broadband quadrature-squeezed vacuum and nonclassical photon number correlations from a nanophotonic device
我们报道了在集成纳米光子器件中产生的正交压缩真空和光子数差压缩。在氮化硅微腔中,通过强驱动的阈值以下自发四波混频产生压缩光。所产生的光的特点是零差检测和直接测量的光子统计使用光子数分辨过渡边缘传感器。我们测量宽带正交压缩的$1.0(1)$ ~dB(片上推断的${\sim}4$ ~dB)和光子数差压缩的$1.5(3)$ ~dB(片上推断的${\sim}7$ ~dB)。实现了接近单时间模式的操作,测量的原始未预告的二阶相关$g^{(2)}$高达$1.95(1)$。超过10个光子的多光子事件被直接检测到,其速率超过任何先前使用集成纳米光子学的量子光学演示。这些结果将对缩放连续变量量子技术产生有利影响。
2020-10-16 physics.optics quant-ph
A Broadband Squeezed Light Source for Table-Top Interferometry
Cardiff University(卡迪夫大学);Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)(马克斯·普朗克引力物理研究所(阿尔伯特·爱因斯坦研究所));Leibniz Universität Hannover(汉诺威莱布尼茨大学)
本文报道了为量子增强时空(QUEST)实验开发的宽带压缩光源的表征,利用平衡锁相检测。该实验采用共址桌面功率回收迈克尔逊干涉仪,旨在探测静态时空波动,通过压缩光降低射频噪声。
2025-08-12 physics.optics quant-ph
One-step generation of high-quality squeezed and EPR states in cavity QED
研究了在腔量子电动力学(QED)中,通过单个三能级原子与两个(一个)腔模的相互作用,如何产生双线性(二次)哈密顿量。利用这个方案,可以产生单模介观压缩叠加,双模纠缠和双模压缩真空态(如原始EPR态),而不需要拉姆齐区和外部参数放大。在目前可行的实验参数下,压缩度可达99%,耗散机制引起的误差几乎可以忽略不计。
2006-02-17 quant-ph
Conditionally generating a mesoscopic superposition of N00N states
研究了在50/50分束器上用少光子压缩真空态和相干态叠加产生N_(00)N态的叠加态。假设当前技术可行的参数导致具有几十个平均光子数的输出状态。我们发现,即使在存在相当大的损失,产生的量子态违反当地的现实。光的介观量子态的强量子关联的出现对于耦合光和物质量子系统特别有益。
2016-07-05 quant-ph
Ultra-broadband quadrature squeezing with thin-film lithium niobate nanophotonics
压缩光是一种关键的量子资源,它使传感、网络和计算应用具有量子优势。利用集成平台可扩展地产生和操纵压缩光对于具有连续变量的量子技术的发展是高度期望的。在这封信中,我们展示了压缩光产生与薄膜锂的氢化物集成光子学。利用铁电畴工程的准相位匹配实现了参量下转换。在亚波长模式限制下,可以用单通结构观察到有效的非线性过程。我们测量到0.56 +-0.09dB正交压缩(片上推断为~ 3dB)。单通配置进一步使得能够产生具有高达7 THz的大光谱带宽的压缩光。这项工作是实现连续变量量子信息处理的重要一步
2021-07-15 physics.optics quant-ph
Over-8-dB squeezed light generation by a broadband waveguide optical parametric amplifier toward fault-tolerant ultra-fast quantum computers
通过改进测量装置,首次实现超过8dB压缩光生成,为超快量子计算机发展提供新可能。
2023-01-30 physics.optics quant-ph
An integrated source of broadband quadrature squeezed light
本研究提出集成氮化硅谐振器作为850 nm超紧凑宽带正交压缩光源,通过优化耦合结构降低损耗,理论验证其可在1 GHz以上带宽实现显著量子噪声压缩,低损耗下50 mW泵浦即可达约-7 dB压缩。
2015-04-04 physics.optics quant-ph
Theory of Multimode Squeezed Light Generation in Lossy Media
本文提出统一理论框架描述有损介质中多模压缩光,推导高斯态二阶关联主方程,证明传统模式分解无法提取最大压缩,并构造了使压缩最大化的新宽带基及算法。
2025-01-28 physics.optics quant-ph
Highly squeezed nanophotonic quantum microcombs with broadband frequency tunability
本文提出一种基于低于阈值光学参量放大器的强过耦合氮化硅纳米光子压缩器,实现5.6 dB压缩并揭示16个qumode的量子频率梳,同时展示宽带频谱调谐,为芯片级量子传感与连续变量量子信息处理提供可扩展路径。
2025-05-06 physics.optics quant-ph
Generation of stable entanglement between two cavity mirrors by squeezed-reservoir engineering
宏观或介观物体在机械运动中量子纠缠的产生通常受到其环境所施加的热涨落的限制。在这里,我们提出了一个方案,建立一个腔的两个机械振荡镜之间的静态纠缠。结果表明,通过将宽带压缩激光作为压缩真空库应用到腔中,可以在两个机械镜之间产生稳定的纠缠。利用绝热消元和主方程方法,我们解析地发现产生的纠缠本质上是由两个机械镜的相对动量的压缩决定的,而这些相对动量是从压缩库通过腔传递过来的。数值验证表明,我们的计划是在目前的实验状态的光学力学。
2015-12-08 quant-ph
Enhanced optical communication and broadband sub-shot-noise interferometry with a stable free-running periodically-poled-KTiOPO4 squeezer
利用周期性极化的KTiOPO4(PPKTP)晶体构建了一种本征稳定的I型光学参量振荡器,以产生稳定的明亮、连续波、宽带相位压缩光束。在20 MHz压缩带宽内,对微弱电光调制信号的光干涉测量灵敏度提高了3.2 dB。这也实现了超过相干光通信的信道容量增加。
2007-06-06 quant-ph
Generation of squeezed Schrödinger cat states with an operation allowing iterative growth
我们提出了什么是我们所知的薛定谔猫国家的第一次实施“繁殖”操作,它允许这些国家的迭代增长。因此,我们报告的压缩薛定谔猫态的实验产生从两个单光子Fock态,这可以被看作是猫态与零振幅。这些Fock态混合在一个对称的分束器上,并通过两个输出臂之一的零差测量来预示这一过程。输出态的保真度为61%,振幅为$α=1.63$的均匀压缩薛定谔猫态。这种混合操作在量子光学中开辟了新的前景,因为这里描述的协议可以迭代以产生新的介观状态。
2014-12-10 quant-ph
Controllable generation of highly nonclassical states from nearly pure squeezed vacua
我们提出了各种高度非经典光态的可控产生,包括单光子态和介观不同组分的叠加态。所产生的态的高度非经典性是由维格纳函数的负性来衡量的,这是我们所知道的最大的。我们的方案是基于光子减法从一个几乎纯压缩真空,从一个光学参量振荡器产生的非线性介质的极化KTiOPO $_4$晶体。这是实现通用量子门基本元件的重要一步,也是作为光谱学和量子存储研究的高度非经典输入探针的重要一步。
2006-09-20 quant-ph
Resonance fluorescence from an artificial atom in squeezed vacuum
本文介绍了在压缩真空中实现共振荧光的一种实验方法。我们强烈耦合微波频率压缩光超导人造原子和检测所产生的荧光与宽带行波参量放大器启用的高分辨率。我们调查的荧光光谱中的弱和强的驱动制度,观察到高达3.1分贝的减少的荧光线宽低于普通的真空水平和一个戏剧性的依赖性的Mollow三重态光谱上的相对相位的驱动和压缩真空领域。我们的结果与压缩真空中二能级原子产生的光谱的预测非常一致[Phys. Rev. Lett. \textbf{58},2539-2542(1987)],证明了共振荧光提供了表征低温环境中挤压的资源有效的手段。
2016-07-15 quant-ph
Temporal SU(1,1) Interferometer with Broadband Squeezed Light Injection
本文研究了基于时间傅里叶变换系统并注入宽带压缩光的时间SU(1,1)干涉仪,发现缩放因子M和相位导数分别显著影响输出光谱的带宽与压缩度及引发线性频移效应,为时频域非经典场控制开辟新途径。
2025-05-31 physics.optics quant-ph
Atom in a coherently controlled squeezed vacuum
宽带压缩真空光子场具有复压缩函数。我们表明,通过控制其相位的波长依赖性,它是可能的,以改变与压缩真空相互作用的原子极化的动力学。这样的相位调制有效地产生了一个有限范围的时间相互作用内核之间的两个正交的原子极化产生的衰减率的变化,以及额外的振荡频率的外观。我们表明,衰变速率慢于自发衰变速率可以实现,即使在经典政权的挤压浴。对于线性和二次相位调制,散射光的功率谱由于修改后的衰减率而表现出中心峰的变窄。对于强相位调制,旁瓣对称地出现在中心峰值周围,反映了附加的振荡频率。
2006-10-18 quant-ph
Coupling of effective one-dimensional two-level atoms to squeezed light
分析了一个腔QED系统,它再现了自由空间中二能级原子与宽带压缩光场相互作用的动力学过程。我们考虑了三能级或四能级的原子与一个由压缩光场驱动的高精细度光腔的耦合。利用压缩腔模和相干驱动场在一对稳定的原子基态之间诱导拉曼跃迁。通过对原子基态的约化主方程的分析表明,三能级原子系统的参数灵活性不足以作为一个有效的二能级原子与压缩库的相互作用.然而,包含第四原子能级,通过辅助激光场色散地耦合到两个基态之一,引入了额外的自由度,并且使得能够实现期望的相互作用。作为探测有效二能级系统约化正交衰减率的一种手段,我们研究了入射到腔体上的弱相干探测场的透射谱。
2002-12-04 quant-ph
Nanophotonic source of broadband quadrature squeezing
压缩光是方差低于散粒噪声水平的光束。它们是基于光子的量子技术的关键资源,可以用来实现更高精度的测量,提高量子密钥分发信道的安全性,并作为量子计算的基础资源。迄今为止,大多数基于压缩光的实验都是基于非线性晶体和分立光学元件,因为在纳米制造友好材料中集成光的正交压缩态是一项具有挑战性的技术任务。在这里,我们测量0.45 dB的GHz宽正交压缩的环形谐振器集成在氮化硅光子芯片,我们制造的CMOS兼容的步骤。估计校正片外损耗的结果比散粒噪声散粒噪声电平低1 dB。我们确定并验证,目前的结果是有限的芯片中产生的多余的噪声,并提出方法来减少it.Calculation表明,在现有技术可实现的芯片的光学性能的改善可以开发基于光的可扩展的量子技术。
2019-04-15 physics.optics quant-ph
Aspects of Two-photon Absorption of Squeezed Light: the CW limit
我们提出了一个理论分析的经典和压缩光的双光子吸收有效时,单光子吸收到一个中间状态是共振或远失谐共振,并在低和高强度制度。在本文中,我们集中在连续波激励,虽然我们开发的方法是更一般的。我们计算的能量从典型的实验参数的入射场,并考虑限制的情况下,当光子对是窄带或宽带相比的分子线宽。我们发现,由于大的压缩光带宽的共振贡献和由于在低强度制度的光子聚束的双光子吸收的增强。然而,在这两种情况下,对于我们选择的参数,单光子吸收是参数空间区域中的主导过程,其中双光子吸收的大增强是可能的。
2022-08-23 quant-ph
Squeezing measurement with spectrally broadened in microstructured fiber local oscillator
Russian Quantum Center(俄罗斯量子中心);Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院);M.V.Lomonosov Moscow State University(莫斯科国立大学);Dianov Fiber Optics Research Center(季阿诺夫光纤研究中心)
本文提出并实验验证了通过微结构光纤展宽本地振荡器光谱,以实现与多模压缩光模式匹配,从而改进零差探测和压缩测量。
2026-09-15 quant-ph
Heralded Source of Bright Multi-mode Mesoscopic Sub-Poissonian Light
在直接探测方案中,我们观察到了由参量下转换产生的多模双色压缩真空的7.8dB的双光束压缩。应用后选择,我们有条件地制备了一个亚泊松光态,平均每个脉冲包含$6.3\cdot10^5$光子,具有Fano因子$0.63\pm0.01$。该计划可以被认为是预示着准备的脉冲的平均能量变化之间的几十和几百fJ和不确定性大大低于散粒噪声水平。这种脉冲可以用于计量(例如,用于辐射计校准)以及用于探测多模非线性光学效应。
2016-06-21 quant-ph
Efficient detection of spectrally multimode squeezed light through optical parametric amplification
本文首次实验演示了利用光学参量放大检测光谱多模压缩光,实现对宽带压缩真空态超过60个光谱模式的同时检测,压缩度均匀且达-6.5至-7 dB,为构建连续变量簇态及高维光子量子技术提供了新途径。
2025-08-06 physics.optics quant-ph
Quantum Rabi oscillations in coherent and squeezed coherent states via one- and two-photon transitions
我们分别确定了二能级原子和三能级原子单光子和双光子跃迁相干态和压缩相干态的拉比振荡。压缩相干态的效果是将介观尺度的大量光子减少到更少的光子,因此能够使用Jaynes-Cummings模型的帮助下的数值解。我们通过最小化光子数方差与光子数的比值来最大化相干态的压缩,从而缩小了发生恢复的区域。
2020-01-06 physics.optics quant-ph
Raman-free, noble-gas-filled PCF source for ultrafast, very bright twin-beam squeezed vacuum
我们报道了一种基于高压充氩空芯Kagomé型光子晶体光纤中调制不稳定性的新型孪生光束源。该源是拉曼自由的,并表现出很强的光子数相关的飞秒脉冲压缩真空与记录亮度约2500光子每模式。超宽带(~50 THz)孪生光束是频率可调谐的,包含一个空间和少于5个频率模式。
2015-11-19 physics.optics quant-ph
Bright squeezed vacuum in a nonlinear interferometer: frequency/temporal Schmidt-mode description
明亮压缩真空(BSV)是一种可以通过高增益参量下转换产生的高度多模非经典宏观光态,对它的光谱特性的控制对于许多应用都是至关重要的。特别是,在最近的几个实验中产生的BSV的强烈泵浦SU(1,1)干涉仪,以实现相位超灵敏度,执行宽带零差检测,或定制的频谱的压缩光。在这项工作中,我们提出了一种分析方法的理论描述的BSV在频域的基础上的布洛赫弥赛亚减少和施密特模式的形式主义。作为一种特殊情况,我们考虑强泵浦SU(1,1)干涉仪。我们表明,在其输出的辐射的不同时刻取决于相位,色散和参数增益在一个非平凡的方式,从而提供额外的见解的能力的非线性干涉仪。特别地,当参数增益增加时,频谱发生显著变化。
2018-02-06 quant-ph
Bichromatic homodyne detection of broadband quadrature squeezing
我们的实验研究零差检测技术的正交压缩场的相关频带,这里创建的四波混频在一个热的原子蒸气的表征,分离的一个大的频率间隙超过6 GHz。该技术使用双频本地振荡器来检测在检测电子设备可访问的频率处的相关频带的波动。该方法工作在较低的探测频率下,可以同时测定压缩谱的振幅和相位。特别是,我们证明了四波混频过程产生的正交压缩在压缩谱上显示了$π/2$的噪声椭圆旋转
2016-09-11 quant-ph
Relaxation of an ensemble of two-level emitters in a squeezed bath
我们推导和评估运动方程的平均值和方差的组件的自旋集体耦合到一个宽带压缩辐射水库。我们的形式主义之间的桥梁一个单一的两级发射器,表示自旋组件,以不同的速率放松,这取决于压缩的程度,到一个大的集体自旋,其组件放松独立的压缩所代表的发射器的合奏。对于单个自旋,横向分量的稳态涨落与压缩无关,而大自旋系综的稳态则反映了压缩库的统计特性。这是从分析朗之万噪声对运动方程的贡献及其对自旋算符的一阶和二阶矩的影响得出的。我们认为,单自旋和多自旋之间的差异与真空涨落或辐射反应主导自旋系统与辐射环境的耦合有关。
2017-11-06 quant-ph
Optical bistability in sideband output modes induced by squeezed vacuum
研究了环形腔中的$N$二能级原子与中心频率为$ω_{s}$的宽带压缩真空和输入频率为$ω$的单色驱动场的相互作用.我们发现,除了中心模式(在$ø$),许多其他{ \em边带模式}产生在输出端,与频率从$ω$移位的倍数$ 2(ω-ω_{s})$。在这里,我们分析了两个最近的边带模式,一个红移,另一个蓝移的光学双稳态。
2004-07-22 physics.optics quant-ph
Response of a mechanical oscillator in an optomechanical cavity driven by a finite bandwidth squeezed vacuum excitation
本文从理论上研究了有限带宽压缩真空光与相干激光场驱动的标准光机系统中可动镜的位移和动量涨落谱。考虑了由简并和非简并参量振子(DPO和NDPO)产生压缩真空的两种情况。我们发现,在有限带宽压缩真空注入情况下,这两种谱都表现出与宽带压缩激发截然不同的独特特征。特别地,对于DPO和NDPO的压缩注入,光谱分别呈现出三峰和四峰结构。此外,还发现了一些反常的光谱特征,如压缩诱导的光阱、烧孔和色散分布等,这些光谱特征对压缩参数和反射镜温度具有很高的敏感性。我们还计算了可动镜的位置和动量积分的均方涨落,并分析了输入光场的压缩参数对机械压缩的影响。结果表明,驱动压缩真空的参数影响压缩。我们发现,通过有限带宽的压缩真空注入可以实现最佳的机械压缩,并且压缩真空的强度对压缩真空的注入有影响。我们还表明,入射压缩真空的相位决定是否发生位置或动量压缩。我们提出的方案不仅提供了一个可行的实验方法来检测和表征压缩光的光机系统,而且还提出了一种方法,从光场的压缩可控转移到机械振荡器。
2016-06-14 quant-ph
Broadband pseudothermal states with tunable spectral coherence generated via nonlinear optics
众所周知,双模压缩真空态的约化态是热态,即光子数统计服从几何分布的态。利用非线性光学产生的两束光谱纠缠光束的约化态可以实现更多的奇异\emph{broadband}态。我们表明,这些宽带“赝热”状态的光谱施密特模式,其光子数统计服从几何分布的状态的张量积。我们研究了这些态的光谱和时间相干特性,并表明它们的光谱相干性可以通过调节泵浦谱宽从完全相干到完全非相干进行调节。在连续波泵浦的极限下,这些态是真实热态的张量积,但在每个频率下具有不同的温度。这可能是一个有趣的光状态,用于研究光谱,时间和光子数相干性之间的相互作用。
2019-01-21 quant-ph
Strong broadband intensity noise squeezing from near-infrared to terahertz frequencies in semiconductor lasers with nonlinear dissipation
本文提出利用具有尖锐强度依赖耗散的半导体激光器,在红外到太赫兹波段实现超过10 dB的强宽带强度噪声压缩,并展示自脉冲与双稳态行为,为片上量子光通信、计算和传感提供新平台。
2024-05-07 physics.optics quant-ph
Observation of squeezed light from one atom excited with two photons
像原子这样的单量子发射体是众所周知的非经典光源,它可以在给定的时间逐个产生光子,降低强度噪声。然而,由单个原子发射的光场可以表现出更丰富的动力学。一个突出的例子是预测单个原子产生正交压缩光的能力,具有子散粒噪声振幅或相位波动。然而,人们早就预见到,这种压缩将比单光子的发射"至少难观察一个数量级"。压缩光束已经使用宏观和介观介质产生了几十个原子,但是尽管实验努力,单原子压缩迄今为止还没有观察到。在这里,我们产生压缩光与一个高精细光学谐振腔中的单个原子。原子与腔场的强耦合引起了真正的量子力学非线性,比通常的宏观介质大几个数量级。这产生了可观察到的正交压缩与平均每个系统寿命仅包含两个光子的激发光束。与单光子的发射形成鲜明对比的是,压缩光源于从系统发射的光子对的量子相干性。单原子在传播光子之间诱导强相干相互作用的能力为单发射体光子量子逻辑开辟了新的前景
2012-02-27 quant-ph
High-order correlations and ultrafast Wigner negativities in bright-squeezed-vacuum-driven high-harmonic generation
Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter(马普固体与结构研究所);Guangdong Technion-Israel Institute of Technology(广东以色列理工学院);Technion–Israel Institute of Technology(以色列理工学院);Initiative for Computational Catalysis (ICC), Flatiron Institute(Flatiron研究所计算催化倡议)
本研究建立完全量子框架,求解亮压缩真空驱动两能级系统的多模动力学,发现谐波发射具有独特的高阶光子关联,并产生阿秒时间尺度演化的维格纳负性,为量子HHG实验提供预测与解释途径。
2026-09-18 physics.optics quant-ph