General analytic theory of classical collinear three wave mixing in a monolithic cavity
集成单片非线性腔由于其高效率和高稳定性而在经典光学和量子光学实验中受到广泛关注。然而，在这样的系统中，包括多个单片设计，包括线性和非线性区域，以及任何三波混频过程的经典三波混频的一般，分析理论尚未完全开发。本文给出了一个一般的、经典的三波混频过程的解析理论，该过程具有任意的精细度和非零的传播损耗，包括二次谐波、和频和差频的产生-- SHG、SFG和DFG。解析表达式是在低单程转换效率（或等效地在非耗尽泵浦状态下操作）的唯一假设下导出的。我们证明了显着的协议之间的模型和实验获得的高度复杂的二次谐波光谱的钛扩散锂的钛酸盐波导腔，包括一个线性和非线性部分。然后，我们显示的效果，扭转的线性和非线性区域的输出光谱，突出了系统设计的重要性。最后，我们证明了该模型可以扩展到包括相位调制施加到腔的效果。
2020-10-13 physics.optics quant-ph
Low-noise quantum frequency conversion in a monolithic cavity with bulk periodically poled potassium titanyl phosphate
提出基于单片体块ppKTP腔的高效低噪声量子频率转换平台，将金刚石NV中心的637 nm单光子转换为电信波长，实现72.3%内部转换效率且噪声降低5倍，并验证了非经典相关性与时间能量纠缠的保持。
2023-10-18 quant-ph
Squeezed light from a diamond-turned monolithic cavity
对于某些晶体材料，可以找到一种连续韧性切削可行的方法。使用精密金刚石车削，这些材料可以切割成具有高表面质量和形状精度的复杂光学部件。在这项工作中，我们使用金刚石车削加工的单片，方形，双谐振$LiNbO_3$腔与两个平面和两个凸面。当实施额外的温和抛光时，发现谐振器的Q因子仅受材料吸收损耗的限制。我们展示了如何我们的单片方形谐振器可以作为一个光学参量振荡器，通过双折射棱镜倏逝耦合到自由空间光束。棱镜布置允许基波和二次谐波耦合率的独立和大的调谐。我们用我们的系统测量了1064 nm处真空压缩的$2.6\pm0.5$ dB。潜在的改进，以获得更高程度的压缩进行了讨论。
2016-02-23 physics.optics quant-ph
A hemispherical, high-solid-angle optical micro-cavity for cavity-QED studies
我们报道了一种新颖的半球形微腔，它是由一个平面集成半导体分布式布拉格反射镜（DBR）的反射镜，和外部，凹面微镜具有曲率半径$50\mathrm{μm}$。包含量子点（QD）的集成DBR镜被设计成将QD定位在场的波腹处，以便最大化QD与腔之间的相互作用。凹面微镜在大立体角范围内具有高反射率，在平面镜处产生衍射极限（亚微米）模腰，导致腔模与量子点之间的大耦合常数。相对于全单片结构，半单片设计提供了更多的空间和光谱调谐能力。这种独特的微腔设计将有可能使我们既达到腔量子电动力学（QED）强耦合制度，并实现单光子的确定性产生的需求。
2006-03-21 quant-ph
Generating single longitudinal mode entangled photons in telecom band via a submillimeter monolithic cavity
一个高质量、紧凑、窄带宽的纠缠光子源（EPS）是实现许多量子通信协议所必需的。通常，包含非线性晶体的自由空间腔被用来通过自发参量下转换（SPDC）产生窄带EPS。一个主要的缺点是，这占据了很大的空间，并需要复杂的光学和电气控制系统。在这里，我们提出了一个简单而紧凑的方法来产生一个单纵模的时间-能量EPS通过第二类SPDC在亚毫米法布里-珀罗腔。通过测量符合与偶然符合比、双光子时间交叉关联函数和双光子干涉条纹来表征EPS的质量。所有的测量结果清楚地表明，开发的源是高品质的，与使用其他配置生成的EPS相比。我们相信这个源在量子通信领域的应用是非常有前途的。
2019-06-12 physics.optics quant-ph
Phase-sensitive Manipulations of Squeezed Vacuum Field in an Optical Parametric Amplifier inside an Optical Cavity
压缩真空场作为信号光注入光学谐振腔内的相敏光参量放大器（OPA），可以实现光场的放大或去放大。对于OPA，反射的量子化信号光场的光谱特性由注入的压缩真空光场与泵浦光场之间的相对相位控制。实验结果证明了OPA在量子机制下的相干现象，并显示了用于量子信息处理的量子涨落的相敏操纵。
2008-11-02 quant-ph
High-bandwidth squeezed light at 1550 nm from a compact monolithic PPKTP cavity
我们报告的压缩真空态的光在1550 nm的宽带量子噪声降低高达4.8 dB的范围从5 MHz到1.2 GHz的边带频率的产生。我们使用了定制设计的2.6 mm长的双凸极化磷酸钛氧钾（PPKTP）晶体。它具有反射涂层的端面，2.26 GHz的线宽和产生的压缩通过光参量放大。采用两种不同量子效率和带宽的零差探测器对非经典噪声进行抑制。我们测量的压缩值高达4.8 dB，从5到100 MHz和高达3 dB，从100 MHz到1.2 GHz。压缩真空测量受到探测损失的限制。我们提出了一种改进的检测方案，以测量高达10 dB的压缩超过1 GHz。GHz带宽压缩光产生的结果为高速量子密钥分发提供了新的前景。
2013-05-30 physics.optics quant-ph
From quantum feedback to probabilistic error correction: Manipulation of quantum beats in cavity QED
研究了在双模驱动光腔中，由单个原子组成的开放量子系统中，如何实现量子反馈和概率纠错。通过条件测量和外加场的作用，可以操纵和控制基态叠加态，屏蔽相干性，修正量子误差。一个实验现实的情况下建模证明了在实验室实现的建议的鲁棒性。
2010-01-06 quant-ph
Entanglement manipulation for mixed states in a multilevel atom interacting with a cavity field
在量子互熵的框架下，导出了多能级原子与腔场相互作用系统中混合量子态纠缠度量的显式表达式。我们描述了它的理论基础，并讨论了它的实际意义（特别是在与已知的纯态结果比较）。以三能级、四能级和五能级原子为例，讨论了能级数目对纠缠度的影响。在现有的实验条件下进行了数值计算，发现存在的能级数显著地改变了纠缠的一般特征。
2005-03-10 quant-ph
Manipulation of Cold Atomic Collisions by Cavity QED Effects
我们展示了如何可以通过修改自发发射时间来操纵冷原子之间的碰撞动力学。这是通过将原子样品放置在谐振光学腔中来实现的。自发发射是增强的多粒子纠缠与更高密度的模式的修改后的真空场的组合，在类似于超辐射的情况下。一个特定的情况被认为是，我们表明，这种效果可以在实验中观察到的陷阱损失率的大抑制。
2001-02-01 quant-ph
Extracting the current-phase-relation of a monolithic three-dimensional nano-constriction using a DC-current-tunable superconducting microwave cavity
本文提出一种单片集成3D纳米收缩结构的直流可调铌微波谐振腔，通过表征偏置电流对谐振特性的影响重构其电流-相位关系，并分析Kerr非线性，为微波电路中非线性元件的全面表征提供新方法。
2024-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Cavity optomechanics with ultra-cold Bose gases for quasiparticle state manipulation and prospects for sensing applications
超冷原子系综已被证明是高精度传感应用的通用工具。在这里，我们提出了一种操纵和读出的超冷玻色子原子被困云的状态的方法。特别地，我们讨论了准粒子相干态和压缩态的产生以及准粒子模通过外腔场的耦合。这使得能够进行像状态交换和光束分裂这样的操作，其可以应用于在频率空间中实现马赫-曾德尔干涉仪（MZI）。我们提出了两个明确的示例应用在传感：测量的愈合长度的冷凝物与MZI计划，和测量的振荡力梯度与脉冲光机械读出计划。此外，我们根据最先进的技术参数计算基本限制。
2021-11-19 quant-ph
Manipulation and improvement of multiphoton blockade in a two cascade three-level atoms cavity-QED system
本文研究了两个梯形三能级原子在单模腔中对多光子阻塞现象的操纵。结合腔QED和电磁感应透明技术，我们证明了当两个原子处于同相辐射时，主动操纵光子阻塞是可能的。结果表明，通过改变控制场的拉比频率，可以将双光子阻断变为三光子阻断。在异相辐射的情况下，我们表明，三光子封锁可以提高与增强的平均光子数。此外，我们还证明了通过调节控制光场的拉比频率，可以将亚泊松分布的非经典光场转变为超泊松分布的经典光场.研究结果为实现双光子网关操作提供了可能性，该操作可用于原子-腔网络系统，以控制从腔中泄漏的光子的量子特性。
2019-05-08 quant-ph
High-Stress Si3N4 Reflective Membranes Monolithically Integrated with Cavity Bragg Mirrors
Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）
本研究提出了一种高应力Si3N4反射膜与腔体布拉格镜单片集成方法，实现了高Q因子的光力学器件，适用于精密传感和量子光子学。
2026-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Manipulation of Arbitrary-Order Cavity-Magnon Polariton Blockade
Fujian Key Laboratory of Quantum Information and Quantum Optics, College of Physics and Information Engineering, Fuzhou University（福建量子信息与光学重点实验室，福州大学物理与信息工程学院）
本文提出利用 Kerr 非线性在腔磁极子系统中实现 n-腔磁极子阻塞，通过强耦合产生混合准粒子，引入非谐振性以实现阻塞效应，增强驱动强度可提高高阶阻塞并保持高纯度。
2026-09-10 quant-ph
Extensive manipulation of transition rates and substantial population inversion of rotating atoms inside a cavity
Hunan Normal University（湖南师范大学）；Huaihua University（怀化学院）
通过调节腔体共振和旋转频率，研究展示了旋转原子在腔体内的跃迁率操控及人口倒置，为量子应用提供了新方法。
2026-01-07 quant-ph
Robust microwave cavity control for NV ensemble manipulation
针对微波腔操控NV系综时外部控制与腔内场不一致的问题，提出基于GRAPE的优化方法，生成鲁棒脉冲并集成到PulsePol序列，使失谐容忍度提升五倍。
2025-03-28 quant-ph
Control of atomic decay rates via manipulation of reservoir mode frequencies
我们分析了一个二能级原子与一个由一个池模式模拟的含时耗散环境的相互作用问题。在本文的模型中，储层结构的主要特征在时间上保持不变，但微观结构则不然。在有漏腔中的原子的情况下，这对应于一个固定的腔和一个依赖于时间的外部浴。在这种情况下，我们表明，通过啁啾的水库模式足够快，它是可能的抑制，或显着提高原子系统的衰变，即使总水库结构是固定的。因此，有可能比空腔速率更快地从腔-原子系统中提取能量。类似的，但不太戏剧性的效果是可能的中度啁啾，其中部分捕获原子布居也是可能的。
2008-01-16 quant-ph
Optical-cavity manipulation strategies of singlet fission systems mediated by conical intersections: insights from fully quantum simulations
本文利用全量子模拟研究光腔如何通过圆锥交叉操控单线态裂分，揭示多种调控机制，为提升光伏转换效率提供理论指导。
2025-03-11 quant-ph
Tunable quantum dots in monolithic Fabry-Perot microcavities for high-performance single-photon sources
本文将微型法布里-珀罗微腔与压电致动器集成，通过应变调谐实现量子点与腔模的精确对准，获得Purcell因子约9、提取效率0.58、纯度0.956(2)和不可区分性0.922(4)的高性能单光子源，为片上可扩展量子光源集成扫清障碍。
2023-09-24 physics.optics quant-ph
Observation of Strong Coupling between One Atom and a Monolithic Microresonator
在过去的十年中，光和物质在单光子水平上的强相互作用使量子光学和量子信息科学取得了广泛的科学进展。这项工作主要是在腔量子电动力学的设置与不同的物理系统，包括法布里-珀罗谐振器中的单原子，量子点耦合到微柱和光子带隙腔，和库珀对与超导谐振器相互作用。单原子局域化实验一直处于这些进展的最前沿，在高精细法布里-珀罗配置中使用光学谐振器。由于进一步改进这些谐振器的多层介质镜涂层和按比例缩放到大量器件中所涉及的极端技术挑战，人们对开发替代微腔系统的兴趣增加。在这里，我们表现出强耦合的单个铯原子和高品质的环形微谐振器的字段之间。通过观察单个原子通过谐振腔的倏逝场下降的过境事件，我们确定了共振器表面附近的相互作用的相干耦合率。我们开发了一个理论模型来量化我们的观察，表明实现了强耦合，相干耦合的速率超过了原子和腔的耗散率。我们的工作为研究光刻微谐振器中单原子和光子的光学过程开辟了道路。其应用包括量子网络的实现，光子的可扩展量子逻辑，以及原子芯片上的量子信息处理。
2006-09-04 quant-ph
Decoherence-free manipulation of photonic memories for quantum computation
我们提出了一个构造任意量子线路的协议。量子比特（qubit）以单光子的偏振态编码。它们被存储在放置在光学腔中的空间分离的稠密介质中。特定的脉冲序列分别寻址存储介质，以编码量子位并实现一组通用的门。该协议避免了自发发射和腔体阻尼，是无消相干的。我们讨论了一个耦合方案的实验实现在氖原子。
2005-12-12 quant-ph
Coherent Manipulation of Multilevel Atoms for Quantum Information Processing
在量子信息处理中，量子腔通过提供原子量子比特和光子量子比特之间的信息传递机制，或者将单个原子与腔场的光模耦合，发挥着重要的作用。本文用$π$脉冲方法和绝热通过方法数值研究了原子+腔系统中的布居转移。虽然第一种方法是非常有效的转移原子布居的中间水平没有辐射衰减，第二种方法显示出非常有趣的非绝热，共振的性质，可以用来实现非常大的转移效率，而不需要非常大的拉比频率或非常长的相互作用时间。我们引入一个简单的分析模型来探索这些属性的起源和描述“定性”的幂律依赖的脉冲幅度和相互作用时间的产品的故障概率。我们还用绝热方法数值研究了两原子+腔系统中原子间相干性的转移。对于某些特定的对称性条件，我们表明，原系统的动力学可以研究作为一个对称和反对称系统的个人演化，分别与经典场和腔模相互作用，但相互交换原子的相干性。
2010-05-07 quant-ph
Cavity State Manipulation Using Photon-Number Selective Phase Gates
大的可用希尔伯特空间和腔谐振器的高相干性使这些系统成为存储编码量子比特的有趣资源。然而，为了对该编码信息执行量子门，必须同时对振荡器的多个电平应用复杂的非线性操作。在这项工作中，我们介绍了选择性依赖于数字的任意相位（SNAP）门，它赋予不同的相位，每个Fock状态组件使用非共振耦合量子位。我们表明，SNAP门允许控制的量子相位校正不必要的相位演化由于克尔效应。此外，通过将SNAP门与振子位移相结合，我们获得了高保真度的单光子Fock态。仅仅使用这两个控件，就可以构建任意的酉操作，为在编码器编码的量子位上执行逻辑操作提供了一条可扩展的路径。
2015-03-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Controlled entanglement of two field modes in a Cavity Quantum Electrodynamics experiment
利用单个圆形里德伯原子，我们制备了超导腔的两个最大纠缠态模。这两种模式共用一个光子。这种纠缠是通过第二个原子探测，经过一段延迟，两个模式之间的相关性来揭示的。这个实验为量子信息操作和量子理论的基本测试打开了有趣的视角。
2001-05-14 quant-ph
Manipulating nanoscale atom-atom interactions with cavity QED
本文从理论上探讨了利用腔量子电动力学（CQED）对纳米尺度上激发态原子与基态原子相互作用的调控。我们发展了一种绝热分子缀饰态形式，并证明了在腔中基态原子和长寿命激发态原子之间产生Fano-费什巴赫共振是可能的。的共振示出出现由于非绝热耦合附近的伪交叉之间的修饰状态的潜力。我们说明了我们的结果与模型研究使用费米$^{171}$ Yb原子在双模腔。该研究对利用腔场调控低能原子间相互作用具有重要意义。
2016-09-12 physics.atom-ph quant-ph
Cavity-assisted manipulation of freely rotating silicon nanorods in high vacuum
纳米级物体的光学控制最近已经发展成为一个蓬勃发展的研究领域，对精确测量，基础量子物理和单粒子热力学研究具有深远的前景。在这里，我们展示了在高真空中的硅纳米棒的光学操纵。最初，我们将这些颗粒雕刻到具有定制几何形状的硅衬底中，以便于通过激光诱导的机械分裂将它们发射到高真空中。我们通过与强腔内场的相互作用来操纵和跟踪它们的质心和旋转运动。我们的实验表明，纳米转子上的光学力比相同质量的硅纳米球强三倍。旋转棒所经受的光学扭矩将使得能够在无耗散环境中冷却旋转运动和扭转光学机械。
2015-06-16 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Coherent manipulation of the biphoton generation in cavity-QED system
School of Physics and Center for Quantum Sciences, Northeast Normal University（东北师范大学物理学院与量子科学中心）
研究腔QED系统中通过自发四波混频产生双光子的相干操控，利用原子-腔耦合和驱动场实现暗态增强控制，分析光谱亮度和量子统计特性。
2026-07-01 physics.optics quant-ph
Raman spectroscopy of a single ion coupled to a high-finesse cavity
我们描述了一个基于离子的腔QED系统，其中原子的内部动力学通过真空受激拉曼跃迁耦合到光腔的模式。我们观察到不同的激发偏振的拉曼光谱，并找到定量与理论模拟。离子的残余运动在拉曼光谱中引入运动边带并导致离子离域。该系统提供了腔辅助解析边带基态冷却和相干操纵离子和光子的前景。
2008-10-15 quant-ph
Toward an ion-photon quantum interface in an optical cavity
我们展示了几个积木的离子-光子接口的基础上捕获的钙离子在光学腔。我们确定了一个有利的实验配置和测量系统参数，包括相对运动的捕获离子和谐振器模式。获得了$4^{2}S_{1/2}$和$3^{2}D_{5/2}$流形之间的腔辅助拉曼跃迁的完整光谱。在其中两个过渡，我们产生正交偏振腔光子，我们展示了相应的一对原子态的相干操纵。讨论了在离子-腔系统中实现原子-光子纠缠和态映射的可能性。
2012-01-17 quant-ph
Cavity Control over Heavy-Hole Spin Qubits in Inversion-Symmetric Crystals
半导体量子点中重空穴的赝自旋是一种快速、稳定的量子比特。虽然利用Dresselhaus自旋轨道相互作用（SOI）的经典电场的空穴自旋操纵已被证明，我们的工作探讨了基于腔的量子比特操纵和耦合方案的反转对称晶体形成一个平面HH量子点。选择示范性材料锗（Ge），我们得到一个有效的腔介导的基态自旋耦合，利用立方Rashba SOI。此外，我们提出了一组最佳的参数，允许拉比频率在MHz范围内，从而进入腔量子电动力学的强耦合制度。
2020-08-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Microfabricated high-finesse optical cavity with open access and small volume
我们提出了一种新颖的微加工光学腔，它结合了一个非常小的模式体积与高精细度。与其他微谐振器（如微球）相比，我们构建的结构使原子和分子能够直接进入场模式的高强度部分，使它们能够与腔中的光子进行强烈的相互作用，以实现检测和量子相干操作的目的。光通过光纤直接耦合进和出谐振器，避免了对敏感耦合光学器件的需要。这使得腔作为芯片实验室的组件和量子网络中的节点特别有吸引力。
2005-06-28 quant-ph
Realization of an n-qubit controlled-U gate with superconducting quantum interference devices or atoms in cavity QED
提出了一种利用超导量子干涉器件在腔QED中实现$n$量子比特控制的$U$门的方法。在这种方法中，SQUID的两个最低能级代表量子位的两个逻辑状态，而较高能量的中间能级则用于门操作。我们的方法基本上通过创建一个单光子通过控制SQUID之一，然后在目标SQUID上进行任意幺正变换与腔光子的协助下。此外，我们还证明了该方法可以应用于腔QED中的原子量子位实现$n $ %量子位控制的$U$门。
2006-02-01 quant-ph
A cavity-enhanced broadband photonic Rabi oscillation
由非线性光学相互作用提供的不同能量光子之间的相干耦合被认为是拉比振荡的光子版本。非线性的腔增强显著降低了能量需求，并推动了基于光子拉比振荡的频率编码光子电路的可扩展性。然而，光子在腔中的限制严重限制了可相互作用的频率模式的数量。在这里，我们展示了一种宽带宽且高效的光子拉比振荡，基于单片集成的腔增强非线性光学相互作用实现全周期振荡。我们还展示了它的多功能操纵超出频率自由度，如一个全光控制偏振光子与几何相位。我们的研究结果将为宽频率模式下的合成维光子系统以及大规模光子量子信息处理提供全面的控制。
2020-08-04 physics.optics quant-ph
Coherent control of an atomic collision in a cavity
根据S. B. Zheng和G. C. Guo（Phys. Rev. Lett. 85，2392（2000）），我们报道了一个实验，其中两个里德伯原子通过非共振腔的相干能量交换纠缠。该过程由微波光子的虚发射和吸收介导，其特征在于碰撞混合角比具有相同碰撞参量的自由空间中碰撞的原子大四个数量级。通过调节原子-腔的失谐量来控制最终的纠缠态。这一过程，基本上不敏感的热场和光子衰变，打开复杂的纠缠操纵有前途的前景。
2001-05-14 quant-ph
Advances in quantum optomechanical control based on cavity cold-atom systems
Huzhou University（湖州大学）；Gannan Normal University（赣南师范大学）；National University of Defense Technology（国防科技大学）；Hunan Normal University（湖南师范大学）
本文综述基于腔冷原子系统的量子光机械控制进展，概述相关原理与耦合实验实现，介绍其在高精度量子传感等领域的应用，并展望该领域的未来方向与挑战。
2026-10-14 quant-ph
Generation and Manipulation of Entanglement in Quantum Optical Systems
本文介绍了几种在量子光学系统中产生和操纵纠缠态的新方法。每一个评估方面的现实模型的不完美的装置的任何真正的实验室实施。论文的前半部分研究了腔QED中纠缠的产生，介绍了几种产生最大纠缠两量子比特态的方案。论文的后半部分主要研究了光脉冲纠缠态的控制。特别地，我们还介绍了高斯态的纠缠蒸馏过程。这结合了用于产生高度纠缠的非高斯态的Procrustean协议，以及“高斯化”过程，该过程允许从非高斯供应中提取更多高度纠缠的近似高斯态。
2005-07-04 quant-ph
Coupling an electron spin in a semiconductor quantum dot to an optical nano-cavity
我们提出了一个方案，有效地耦合一个单一的量子点电子自旋的光学纳米腔，这使我们能够同时受益于腔作为一个有效的光子接口，以及执行高保真度（近100%）自旋初始化和操纵体半导体实现。此外，腔的存在加速自旋初始化过程超过GHz。
2013-04-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optimized thermal control of a dual-wavelength-resonant nonlinear cavity
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 University Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）
本文提出利用单片双金属散热器控制共振器色散，实现多波长共振，提升非线性器件效率与可靠性，适用于引力波探测等高要求领域。
2026-04-28 physics.optics quant-ph
Strongly Cavity-Enhanced Spontaneous Emission from Silicon-Vacancy Centers in Diamond
量子发射器是包括量子通信、量子中继器和线性光学量子计算在内的广泛量子技术的组成部分。固态色心具有长的相干时间和小的非均匀展宽，是可扩展量子光学的理想候选材料。然而，一旦被激发，色心通常通过声子辅助过程衰减，限制了单光子产生和光子介导的纠缠产生的效率。在这里，我们证明了强增强的自发发射率的一个单一的硅空位中心嵌入在一个单片光学腔中的金刚石，达到一个政权的激发态寿命占主导地位的自发发射到腔模式。我们观察到10倍的寿命减少和42倍的发射强度增强时，腔被调谐到共振与一个单一的硅空位中心的光学跃迁，对应于90%的激发态能量衰减发生通过自发发射腔模式。我们还证明了迄今为止最大的耦合强度（$g/2π=4.9\pm0.3 GHz$）和协同性（$C=1.4$）的色心为基础的腔量子电动力学系统，使系统更接近强耦合制度。
2017-12-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
A spin quantum bit with ferromagnetic contacts for circuit QED
我们从理论上提出了一种基于双量子点与铁磁元素接触的自旋量子比特方案。界面交换效应使自旋的全电操纵和超导共面波导腔的可切换强耦合成为可能。我们的设置不依赖于任何特定的能带结构，并且原则上可以用许多不同类型的纳米导体来实现。这允许设想片上单自旋操纵和读出使用腔QED技术。
2010-10-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Wavelength-tunable open double-microcavity to enhance two closely spaced optical transitions
由于微腔在增强光提取和光与物质相互作用方面的作用，微腔一直被认为是量子光子学研究中不可或缺的元素。传统的高Q腔结构通常仅允许单个光学跃迁被调谐到与特定模式的谐振中。然而，向更先进的双腔结构的过渡引入了新的和有趣的可能性，例如用两种不同的腔模式同时增强两个光谱接近的光学跃迁。在这里，我们调查的腔结构组成的单片平面腔封闭在两个半导体分布式布拉格反射器（DBR）和顶部介质镜沉积在光纤尖端。当底部腔由两个DBR形成时，光纤尖端上的反射镜和半导体芯片的顶部DBR产生第二可调谐腔。这些耦合腔在调谐到共振时表现出模式杂交，并且它们的分裂可以通过合适的样品设计来调整以与紧密间隔的光学跃迁的光谱分离相匹配。此外，我们报告的同时共振调谐的激子和双激子跃迁的半导体量子点，每一个到一个单独的模式的开放光纤为基础的双腔。在同时共振的衰减时间测量表明，Purcell因子为$F_P^X$ =1.9 $\pm$ 0.4的激子跃迁。
2022-09-01 physics.optics quant-ph
A low phase noise cavity transmission self-injection locked laser system for atomic physics experiments
本文提出一种利用中等精细度腔的自注入锁定二极管激光系统，有效抑制快速相位噪声，相比PDH稳定激光器改善20-30 dB，适用于原子物理实验中的高保真量子操控。
2023-11-10 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Towards Entanglement-Enhanced Atom Interferometry Using Bow-Tie Cavities
Scuola Superiore Meridionale（南方高等学院）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Firenze（意大利国家核物理研究所佛罗伦萨分部）；Istituto Nazionale di Ottica, Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-INO)（意大利国家研究委员会光学研究所）；Università degli Studi di Firenze（佛罗伦萨大学）；Dipartimento di Ingegneria Industriale (DIEF)（工业工程系）；Dipartimento di Fisica e Astronomia and LENS（物理与天文系及LENS）
本文报道了一种用于锶原子的单片弓形腔，通过行波几何实现均匀原子-光耦合，预期通过腔反馈压缩和量子非破坏测量分别实现24 dB和28 dB的自旋压缩，为下一代量子增强原子干涉仪提供平台。
2026-09-24 physics.atom-ph physics.ins-det quant-ph
Geometric Manipulation of a Decoherence-Free Subspace in Atomic Ensembles
考虑了单模腔中具有$Λ$型能级结构的原子系综，提出了在该系统的量子Zeno子空间内的零能态子空间上相干操纵量子态的几何方案.我们发现，特定的子空间继承了量子芝诺子空间的消相干自由的性质，并具有一个受保护的退化，满足所有的条件，一个普遍的计划，任意酉操作。
2021-03-14 physics.atom-ph quant-ph
Fast control of atom-light interaction in a narrow linewidth cavity
我们提出了一种方法，利用高精细光学谐振腔的光辅助原子系综的相干操纵，克服了有限的腔的响应时间所施加的限制。该方案的关键是通过辅助控制过程，如光束引起的光移，快速切换原子与腔场之间的相互作用。该方案适用于许多不同的原子种类，无论是在捕获和自由降落配置，并可以采用控制内部和/或外部原子的自由度。我们的方法将打开新的可能性，在腔辅助原子干涉和制备高度非经典的原子态。
2021-02-03 physics.atom-ph quant-ph
Low Noise Near-Concentric Optical Cavity Design
本文设计了一种采用笼状张拉整体反射镜支撑结构的紧凑型低噪声近共心光学腔，可校正纵横向失准并将残余腔长变化降至36(9) pm，从而支持使用高精细度反射镜增强cavity-QED中的原子—光耦合。
2023-12-08 physics.optics quant-ph
Lunar Silicon Cavity
JILA, National Institute of Standards and Technology and University of Colorado（JILA，美国国家标准与技术研究院和科罗拉多大学）；Jet Propulsion Laboratory, NASA and Caltech（喷气推进实验室，美国国家航空航天局和加州理工学院）；Physikalisch-Technische Bundesanstalt（德国联邦物理技术研究院）；Lunetronic Inc.（Lunetronic公司）
本文提出在月球永久阴影区部署超稳定硅谐振腔，以实现高相位相干性的激光系统，为太空量子技术应用提供基础设施。
2026-08-06 physics.optics quant-ph
Optically-Induced Modulation and Programming of Diamond Photonic Cavities
Institute of Physics, Swiss Federal Institute of Technology Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院物理研究所）；Center of Quantum Science and Engineering, Swiss Federal Institute of Technology Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院量子科学与工程中心）；Photonics Research Group, Department of Information Technology (INTEC), Ghent University - IMEC（根特大学信息技朮系光子研究组（与IMEC联合））；University of Stuttgart（斯图加特大学）
本研究展示利用532纳米绿光对含氮-空位中心的金刚石纳米束腔实现全光调制与准永久蓝移调谐，结合热光与电荷效应，最大调谐3.15纳米，为单片金刚石光子平台提供可逆与持久重构能力。
2026-09-30 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
