Generation of polarization-entangled photon pairs in a cascade of two type-I crystals pumped by femtosecond pulses
我们报道了在两个I型晶体级联中利用飞秒脉冲泵浦的自发参量下转换产生偏振纠缠光子。通过在泵浦光的两个正交偏振分量之间引入时间延迟，获得了高纠缠脉冲态。它们表现出高可见度的量子干涉和大的并发值，而不需要使用窄带光谱滤波器的后选择。如果适当地考虑晶体中的色散和双折射，该理论结合了干涉双光子振幅的时空依赖性，很好地解释了结果。这种脉冲纠缠光子在时间域中的局域化对于各种量子通信实验，如量子密码学和量子隐形传态都是有用的。
2002-05-08 quant-ph
Femtosecond Photoionization of Atoms under Noise
通过求解含时随机薛定谔方程，研究了非相干扰动对飞秒中红外激光脉冲作用下原子光电离的影响。对于几乎不产生电离的弱激光脉冲，在脉冲中加入高斯白噪声会显著提高电离几率。调谐的噪声水平，观察到的随机共振的曲线，显示存在一个最佳的噪声对于一个给定的激光脉冲。除了研究所获得的增强曲线对脉冲宽度和峰值幅度等脉冲参数的敏感性外，我们建议也可以使用实验上可实现的宽带混沌光来代替白噪声来观察类似的特征。在频域中通过计算频率分辨的原子增益分布来分析潜在的增强机制，以及在时域中通过控制激光脉冲的作用与噪声之间的相对延迟来分析潜在的增强机制。
2007-09-03 quant-ph
Vibrationally-induced electronic population inversion with strong femtosecond pulses
我们发现了一种新的机制，电子布居数反转使用强飞秒脉冲，其中的转移是由光诱导势的振动运动介导的。该过程可以通过将其频率调谐到Franck-Condon窗口的红色的单个脉冲来实现。我们表明的决定性作用，跃迁偶极矩的斜率的符号可以发挥的动力学，并扩展的方法与奇数脉冲的多光子过程。作为一个例子，我们展示了如何该计划可以应用于人口反转在钠。
2016-04-04 physics.atom-ph quant-ph
Rotational excitation of molecules with long sequences of intense femtosecond pulses
我们研究了利用分子与长序列强飞秒脉冲相互作用产生宽旋转波包的前景。使用状态分辨的转动拉曼光谱的氧，受到超过20个激光脉冲的峰值强度超过$10^{13}$ W/cm $^{2}$每脉冲的序列，我们表明，离心畸变的方式达到高转动态的主要障碍。我们证明，脉冲的时间可以被优化，以部分减轻离心限制。长脉冲序列的累积效应导致高度的旋转相干性，这表明通过级联拉曼跃迁引起探测光的有效光谱展宽。
2015-12-15 physics.optics quant-ph
Comment on "Direct photodetachment of F$^-$ by mid-infrared few-cycle femtosecond laser pulses"
Shearer和Monteith使用Keldysh型方法[Phys. Rev. A 88，033415（2013）]研究了强几周期激光脉冲对F $^-$的多光子脱离。我们认为，这项工作包含在计算的剥离振幅和光电子能谱的错误。我们描述了必要的修正的理论，并表明，结果，特别是光电子能谱的干扰功能，出现明显不同。
2016-08-26 physics.atom-ph quant-ph
Optimal Selective Orientation of Chiral Molecules Using Femtosecond Laser Pulses
本文研究了一对延迟交叉偏振飞秒激光脉冲激发下手性分子的对映选择性取向。我们表明，通过优化脉冲的参数，一个显着的（~ 10%）程度的对映体选择性取向可以实现在零和五开尔文旋转温度。本研究提出了一套合理的诱导和测量强对映选择性取向的实验条件。强烈的对映体选择性取向和所提出的实验所需的飞秒激光系统的广泛可用性可能会开辟新的途径，用于区分和分离分子对映体。
2022-03-21 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Optical trap potential control in N-type four level atoms by femtosecond Gaussian pulses
本文提出了一种利用啁啾飞秒高斯脉冲控制N型四能级原子系统中光学偶极阱势的方案。通过调节高斯脉冲的束腰宽度和失谐频率，可以很好地控制光阱的空间尺寸。的捕获潜力分裂与增加拉比频率的陷阱的中心，一个行为类似的实验观察到的背景下，用飞秒脉冲的纳米粒子的捕获。试图通过研究原子布居的空间概率分布来解释这一现象背后的物理机制。
2014-08-18 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Optimizing the generation of polarization squeezed light in nonlinear optical fibers driven by femtosecond pulses
利用超短激光脉冲的克尔效应，可以在光纤中产生明亮的压缩光。然而，脉冲在光纤中的传播会受到非保守效应的影响，这会使压缩变差。在这里，我们分析了双模偏振压缩，这是SU（2）不变的，对技术扰动的鲁棒性，并可以在保偏光纤中产生。我们进行严格的数值优化的过程和脉冲参数使用我们的先进的量子脉冲演化模型的光纤，包括各种非保守效应和真实的光纤数据。数值计算结果与实验结果一致。
2023-01-06 physics.optics quant-ph
Enhancing strong-field induced molecular vibration with femtosecond pulse shaping
本文研究了飞秒脉冲整形技术在强场相互作用下提高分子拉曼激发效率的应用。本文从理论和实验上研究了脉冲整形对碘蒸气中非共振相干反斯托克斯喇曼散射强度的影响，其激光强度超过$10^{13}$ W/cm $^2$。我们表明，不同于微扰的情况下，塑造强非共振激光脉冲可以增加信号强度超过所观察到的变换限制激发。探讨了绝热和非绝热激发方案，并讨论了它们在提高激发效率方面潜力的差异。
2012-07-19 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Coherent Control of Multiphoton Transitions with Femtosecond pulse shaping
我们探索的超快整形脉冲的影响，没有一个单光子共振的二能级系统，通过开发一个多光子密度矩阵的方法。我们利用的事实是，中间虚态的动力学在我们的激光脉冲时间尺度内是不存在的。在此条件下，多光子的结果与单光子的结果相似，从而有可能将单光子相干控制的思想推广到多光子相干控制。
2001-02-28 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Engineering quantum wave-packet dispersion with a strong nonresonant femtosecond laser pulse
非色散的波包已经从各种科学和技术观点吸引了很多兴趣。然而，大多数量子系统都伴随着非简谐性，因此量子波包色散的延迟仅限于特定条件和目标下的极少数例子。在这里，我们展示了一个概念上的新的和普遍的方法来延迟或提前的量子波包的色散通过“可编程的时间移位”诱导的强非共振飞秒激光脉冲。数值模拟已经验证了这样的延迟脉冲的训练停止波包色散。
2021-10-11 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Directional spinning of molecules with sequences of femtosecond pulses
本文分析了利用超短激光脉冲控制分子旋转方向性的两种实验方法。这两种方法是基于分子相互作用的一对脉冲（“双踢”方案）或一个较长的脉冲序列（“手性脉冲训练”方案）。在这两种情况下，通过改变连续激光脉冲之间的偏振和时间延迟来实现旋转控制。使用偏振敏感共振增强多光子电离技术，我们表明，这两种方法产生显着的旋转方向性。我们证明，增加的激发脉冲的数量补充的能力，以控制的量子态选择性，即一个单一的旋转状态的主要激发的分子旋转的意义。我们还证明了这两种技术产生分子核自旋异构体（在这里，邻位和对位氮）和分子同位素（在这里，14N_2和15N_2）的反向旋转的能力。
2012-08-21 physics.optics quant-ph
Efficient atomization of cesium metal in solid helium by low energy (10 $μ$J) femtosecond pulses
固态和液态氦-4中的金属原子吸引了一些兴趣，要么是作为一种将原子保持在弱微扰矩阵中的方法，要么是将它们用作氦宿主介质的探针。用纳秒脉冲激光器的激光溅射是用于原子产生的最常用的方法，然而导致基质的实质性扰动。我们表明，一个更弱的扰动，可以通过使用飞秒激光脉冲的能量低至10 $μ$ J。作为一个意想不到的好处，产生的原子密度高得多。
2009-08-27 cond-mat.other physics.atm-clus physics.atom-ph
Long-Lasting Orientation of Symmetric-top Molecules Excited by Two-Color Femtosecond Pulses
研究了双色飞秒脉冲激发下的陀螺分子的脉冲取向。除了众所周知的瞬态取向后立即出现的脉冲，然后重新出现周期性的量子复兴，我们报告的现象，无场持久的取向。持久意味着时间平均取向保持非零，直到被其他物理效应破坏，例如分子间碰撞。这种效应是场-极化率相互作用和场-超极化率相互作用共同作用的结果。考虑了长取向度与温度和脉冲参数的关系。该效应可以通过二次（或更高阶）谐波产生来测量，并且可以用于控制行进通过不均匀静电场的分子的偏转。
2021-04-01 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Three Dimensional Orientation of Complex Molecules Excited by Two-Color Femtosecond Pulses
研究了双色飞秒激光脉冲对非对称陀螺分子（包括手性）的激发。在非手性非对称顶部分子的情况下，激发的正交偏振双色脉冲，我们证明，经典和量子力学，三维取向。对于手性分子，我们表明，由交叉偏振双色脉冲诱导的取向沿激光传播方向是对映选择性的，即，两个对映体在相反的方向上取向。在短时间尺度上，经典和量子模拟给出的结果是非常一致的，而在较长的时间尺度上，对映体选择性取向表现出量子拍。通过分析双色脉冲和分子（超）极化率之间的相互作用势，定性地解释了这些观测结果。展望了利用长持续取向测量和利用对映体选择性取向分离单个对映体的前景。
2021-06-01 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
High and uniform coherence creation in Doppler broadened double lambda-like atomic system by a train of femtosecond optical pulses
本文详细分析了利用几个周期的超短高斯脉冲训练在四能级双量子阱类原子系统中产生相干的过程。分析了多普勒展宽的影响。使用低重复频率的脉冲可以在原子系综中的所有速度群之间产生高相干性。在不同的径向位置内的原子束横截面的脉冲数的函数的相干性的积累训练也报道。我们发现，具有较低重复频率的脉冲训练能够在原子系统的相当大的部分中产生高的且几乎均匀的相干性。
2014-07-07 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Coherent control of bond making: The performance of rationally phase-shaped femtosecond laser pulses
光诱导二元反应相干控制的第一步是成键或光缔合。我们最近已经证明了在热镁原子的多光子飞秒光缔合中的键形成的相干控制，使用线性啁啾脉冲[Levin等人，arXiv：1411.1542]。通过正啁啾脉冲增强了光缔合镁二聚体的检测产率，这在理论上可以通过纯化和啁啾依赖的拉曼跃迁的组合来解释。通过脉冲优化可以进一步提高产量，从而产生具有有效线性啁啾和子脉冲结构的脉冲，其中后者允许利用振动相干性。在这里，我们系统地探讨了效率的相位整形脉冲的相干控制键的制作，采用参数化的频谱相位的形式的余弦函数。我们发现了一个数量级的产量相比，未成形的变换限制脉冲的增强。高性能脉冲全部显示总体时间上增加的瞬时频率，并且由若干重叠的子脉冲组成。前两个子脉冲之间的时间延迟几乎完全符合产生的中间波包的振动频率。这些发现与啁啾相关的拉曼跃迁和利用振动动力学作为潜在的控制机制是一致的。
2015-05-19 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Electric Field Measurement of Femtosecond Time-Resolved Four-Wave Mixing Signals in Molecules
报道了一个测量二氧化碳分子中三阶非线性相互作用产生的飞秒电场的实验。利用飞秒近红外激光脉冲的简并四波混频，结合TADPOLE的超弱飞秒脉冲测量技术，在时域上测量了相互作用脉冲之间不同时间延迟的非线性信号电场。发现从所发射的非线性信号的时间相位提取的啁啾敏感地依赖于对非线性响应的电子和旋转贡献。虽然旋转贡献导致接近输入脉冲的啁啾的非线性信号啁啾，但电子贡献导致随时间延迟而变化的显著更高的啁啾。我们的工作表明，电场分辨非线性光谱提供了详细的信息，在超快时间尺度上的非线性相互作用。
2022-07-14 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
