Observation of a Non-local Optical Vortex
R. M. Gomes, A. Salles, F. Toscano, P. H. Souto Ribeiro, S. P. Walborn
我们报道了在自发参量下转换产生的光子的相关性中观察到的光涡旋。奇异性出现在由每个光子的一个自由度组成的非局部坐标平面中。
We report the observation of an optical vortex in the correlations of photons produced from spontaneous parametric down-conversion. The singularity appears in a non-local coordinate plane consisting of one degree of freedom of each photon.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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Comment on "Generating a perfect quantum optical vortex"
在最近的一篇文章中，Banerji等人介绍了一种新的光的量子态，由于其与经典的完美涡旋光束的数学相似性，被称为完美量子光学涡旋态[Phys. Rev. A 94，053838（2016）]。这种状态是通过贝塞尔-高斯涡旋态的傅里叶变换获得的，作者声称这可以通过一个简单的透镜来实现。在这里，我们将证明这种说法是错误的，因为透镜不能修改与输入光学量子态相关的量子噪声分布，这必须由“有效透镜”来交换。
The Vortex Phase Qubit: Generating Arbitrary, Counter-Rotating, Coherent Superpositions in Bose-Einstein Condensates via Optical Angular Momentum Beams
提出了利用光的轨道角动量态在玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中产生任意相干叠加涡旋态的方案。我们设计了一个方案，使用已知的实验技术来产生两个反向旋转的OAM光态的相干叠加。我们表明，一个专门设计的拉曼方案允许转移到一个最初的非旋转BEC的光学涡旋叠加态。这在BEC中产生了任意的和相干的涡和反涡对的叠加。这里提出的想法可以扩展到产生纠缠涡旋态，为光的OAM态设计存储器，以及执行其他量子信息任务。惯性传感的应用也进行了讨论。
Optical forces on atoms subject to higher-order Poincaré vortex modes
本文研究高阶庞加莱涡旋模式与近共振原子相互作用产生的光力，建立统一解析框架并给出钠原子在不同模式阶数、偏振和跃迁条件下的光力变化。
Birth and evolution of an optical vortex
当一个相位奇点突然印在普通高斯光束的轴上时，光学涡旋出现并开始径向增长，通过衍射效应。这种径向增长和随后的光学涡旋在聚焦或成像下的演化可以在最近引入的圆光束理论中得到很好的描述，该理论推广了超几何高斯光束，并遵循新型的ABCD规则。在这里，我们实验研究这些涡旋传播现象和测试的有效性，圆形光束理论。此外，我们分析了新产生的光学涡旋和在像平面中获得的涡旋之间的径向结构的差异，其中完美的成像将导致涡旋核的完全闭合。
An Upper Bound on the Rate of Information Transfer in Optical Vortex Beams
被赋予轨道角动量的光，通常被称为光学涡旋光，具有由轨道量子数$l$索引的方位角相位。与光学自旋角动量的两个基态相反，对光学涡旋光束的信息内容的兴趣集中在假设$\lvert{l}\rangle{}$形成可数无限的基态集合上。最近的实验观察，群速度是成反比的$l$提供了一个理论基础的信息传输的实际措施。这封信为这一措施设定了一个上限。
Generating a perfect quantum optical vortex
本文介绍了一种新的量子态--理想量子光学涡旋态，它在正交空间中沿环具有高度局域化的分布。我们使用维格纳函数和负体积来研究它的非经典性质。这样的量子态可以成为量子信息处理和通信的有用资源。
Generation of coupled orbital angular momentum modes from an optical vortex parametric laser source
我们报告的花（轮）模式的产生，这表明耦合轨道角动量（OAM）模式，从涡旋泵浦光参量振荡器简单地采用一个泵浦源与一个短的时间相干时间。该涡旋振荡器还被开发用于通过替换具有更长相干时间的泵浦源来使用$l_s=2-4$生成进一步的高阶涡旋信号输出。信号和闲频输出分别在745-955 nm和1200-1855 nm的波长范围内调谐。最大信号输出能量为1.2 mJ，光学效率为15.6%。
Entanglement of a Quantum Optical Elliptic Vortex
利用量子化辐射场的Wigner准概率分布函数，计算了量子化辐射场形成的广义椭圆涡旋的纠缠。我们发现了一个临界压缩参数，在这个压缩参数以上，涡旋越大，纠缠越小，这是违反直觉的。
Thermally driven continuous-wave and pulsed optical vortex
在不引入像散效应、不降低激光效率的情况下，利用激光过程中产生的热驱动拓扑电荷产生连续波和脉冲光涡旋。在激射过程中，拓扑电荷通过热致透镜的作用而改变，并通过泵浦光与振荡光的模式匹配来选择。以石墨烯为可饱和吸收体，在1.36 μm波长处实现了脉冲光涡旋，表明石墨烯可以作为脉冲调制器产生脉冲光涡旋。基于这种结构紧凑、拓扑电荷可变和特定波长的特性，热驱动连续波和脉冲光涡旋将具有广泛的应用前景
Transfer and storage of vortex states in light and matter waves
我们利用超慢光和停止光技术，从理论上研究了原子玻色-爱因斯坦凝聚体与光脉冲之间的涡旋态转移。我们发现，耦合激光照射在旋转的具有涡旋晶格的二组分基态凝聚体上，产生了具有光学涡旋的探测激光场。我们还发现，光学涡旋态可以在原子超流体中稳定存储很长时间（>100 ms）。
Entanglement propagation of a quantum optical vortex state
研究了量子光学涡旋态在耦合无耗波导中传输时的纠缠演化。我们考虑通过耦合两个压缩模式使用一个序列的分束器，也通过从自发参量下转换的信号中减去光子产生的状态。我们重建的维格纳函数在稍后的时间来研究的相关性和量化的纠缠后，使用\emph{logarithmic negativity}的传播。
Stereographical visualization of a polarization state using weak measurements with an optical-vortex beam
我们提出了一个立体可视化方案的偏振态的二维成像的弱值与一个单一的设置。其核心思想是在弱测量中采用拉盖尔-高斯模或涡旋光束作为探测态。我们的方案的优点是，我们可以提取信息的偏振状态从单一的图像中的零强度点的光学涡旋光束对应的立体投影点的庞加莱球。我们实验上进行单次弱测量，以验证庞加莱球上的偏振态和零强度点的位置之间的立体关系。
Wigner Distribution of Elliptical Quantum Optical Vortex
计算了双模压缩相干态耦合产生的椭圆光束中量子椭圆涡旋的Wigner准概率分布函数。通过使用分束器（BS）或双通道定向耦合器（DCDC）来执行两个模式之间的耦合。由于两个模之间的耦合而产生的量子干涉为量子计算和量子层析成像提供了控制纠缠的可能。
Quantum-optical Description of Phase Conjugation of Vector Vortex Beams in Stimulated Parametric Down Conversion
提出了一种量子光学方法来描述两个I型晶体“三明治”结构中受激参量下转换，该结构考虑了矢量涡旋光束的参量相互作用。我们分析了种子矢量光束相位共轭发生的条件。然后，我们使用两种策略来定义广义斯托克斯参数来描述矢量涡旋光束的相位共轭。这些允许几何表示，如高阶庞加莱球。我们的研究结果对于描述和设计矢量涡旋光束的受激和自发参量下转换实验是有用的。
Optical vortex produced by Single Photon Subtraction from two mode squeezed state Produces Maximum Entanglement
本文通过研究双模压缩态多光子相减的纠缠，发现单光子相减产生的纠缠最大。我们认为，单光子相减产生最大纠缠，因为它比多光子相减更具有非经典性质
Vortex lattice solutions to the Gross-Pitaevskii equation with spin-orbit coupling in optical lattices
利用原子与光的相互作用可以在冷原子系统中产生有效的自旋轨道耦合。我们利用考虑自旋轨道耦合的Gross-Pitaevskii方程研究了光晶格中的玻色-爱因斯坦凝聚。Bloch状态的线性方程的数值计算得到，并与固定的解决方案的Gross-Pitaevskii方程的非线性项。当自旋-轨道耦合较强时，发现了各种涡旋晶格态。
Diffraction catastrophes threaded by quantized vortex skeletons caused by atom-optical aberrations induced in trapped Bose-Einstein condensates
我们提出了一个非线性原子光学实验，在玻色-爱因斯坦凝聚态波中产生由量子化涡旋骨架穿过的衍射灾难。我们展示了如何原子光学畸变诱导捕获玻色-爱因斯坦凝聚体演变成特定的焦散结构，由于不完善的聚焦。观察到横截面为交错涡格的涡骨架在普遍衍射灾难内部成核。我们的观察揭示了玻色新星的结构和动力学，并提出了物质波衍射灾难的应用，包括检测的序参量配对对称性在冷气体实验。
Topology and Polarization of Optical Vortex Fields from Atomic Phased Arrays
该研究建立原子相控阵产生光涡旋的理论，通过雅可比-安格尔展开分析场拓扑与最少阵列单元数，探究矢量涡旋并发现相位奇点附近三维偏振的横向位置特性与辐射距离无关。
Phase gradient protection of stored spatially multimode perfect optical vortex beams in a diffused rubidium vapor
在热汽泡中，利用电磁感应透明（EIT）技术对完美光涡旋（EIT）和空间多模完美光涡旋（MPOV）光束进行了光存储实验研究。特别是，我们研究的作用，相位梯度和相位奇点在减少模糊的检索图像由于原子扩散。列举了三种表现来说明这种效果。首先，环宽度展宽的抑制是更突出的具有较大的轨道角动量（OAM）的POV。第二，反演的双环MPOV光束轮廓呈现出规则的暗奇异性分布，这与它们的涡旋电荷差有关。第三，通过设计具有相同OAM数但相邻环之间的$π$偏移相位的多环MPOV之间的线相位奇异性，显著提高了三环MPOV的存储性能。我们对MPOV存储的实验演示为通过空间复用增加量子存储器中的数据容量以及复杂光学涡旋阵列的生成和操纵提供了新的机会。
Transmission of optical communication signals through ring core fiber using perfect vortex beams
本文实验研究了完美涡旋光束和 Laguerre-Gaussian 光束在环芯光纤中的生成与传输特性，发现完美涡旋光束能减小环半径变化并耦合更高光功率，从而降低通信链路功率要求，为高维量子通信奠定基础。
Unified approach towards the dynamics of optical and electron vortex beams
我们从几何相位和相关的霍尔效应的角度提出了一个统一的框架来研究光学和电子涡旋光束的动力学。统一归因于这样一个概念，即相对论性粒子的自旋自由度，无论是有质量还是无质量，都与涡线有关。%柱坐标中的公式导致与轨道角动量（OAM）相关的局部涡旋结构。基于圆柱坐标系，导出了与轨道角动量（OAM）有关的局域涡旋结构，证明了当电子涡旋束（EVB）在外电场中运动时，傍轴电子束产生OAM霍尔效应，而具有倾斜涡旋的非傍轴电子束在自由空间和外场中均产生自旋霍尔效应.类似的分析表明，非均匀介质中的傍轴涡旋光束（OVB）会产生OAM霍尔效应，而具有倾斜涡旋的非傍轴光束则会产生自旋霍尔效应。此外，OVB和EVB与倾斜的涡旋产生的OAM状态与任意的分数值。
Wigner distribution function and entanglement of generalized quantum optical vortex
计算了双模压缩真空态耦合产生的量子光学椭圆涡旋（QEV）的维格纳（准）概率分布函数。通过使用分束器（BS）或双通道定向耦合器（DCDC）来执行两个模式之间的耦合。由于两个模之间的耦合而产生的量子干涉为量子计算和量子层析成像提供了控制纠缠的可能。利用Wigner函数计算了非经典辐射场形成的量子电动势的纠缠度。我们报告了一个临界压缩参数，在这个压缩参数以上，纠缠度随着涡度的增加而减小，这是违反直觉的。
Complex optical vortex knots
本文提出一种数学构建方法，可生成任意给定纽结或链环形状的光学涡旋，并为不超过8个交叉点的纽结生成了满足近轴波动方程的复光场，突破了以往仅限于环面纽结等少数族类的局限。
Coexistence of Magnon-Induced Optical Vortex and Gaussian Beam Scattering Assisted by Rotational Umklapp Process
该研究通过实验证实特定铁磁晶体取向下，旋转Umklapp过程可提供缺失角动量，使高斯光束散射与光学涡旋散射共存，并预测光聚焦程度增加会反转二者相对效率。
Optical vortex driven charge current loop and optomagnetism in fullerenes
内嵌分子磁体，例如在含有$\rm DySc_{2}N$的富勒烯中实现的，是用于分子电子学和量子信息处理的有希望的候选者。对于它们的功能化，超快局部磁化控制是必不可少的。使用完整的从头计算量子化学计算，我们预测的电荷电流回路的出现在富勒烯与相关的轨道磁矩照射后，与弱光涡旋脉冲转移轨道角动量。所产生的电流可由频率、涡旋拓扑电荷和光的强度控制。数值计算和分析结果表明，强度为$\sim10^{13}$ W/cm $^2$的紫外涡旋飞秒脉冲在富勒烯中心产生了nA的单向表面电流和数百$μ$ T的磁场.
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