Spontaneous excitation of a centripetally accelerated atom coupled to electromagnetic vacuum fluctuations near a reflecting boundary
本文研究反射边界附近向心加速原子与电磁真空涨落相互作用的能量变化率,发现高加速度下真空涨落主导,且边界与加速度的耦合效应在近区和远区均显著影响原子辐射性质,为探测圆周Unruh效应提供可能。
2025-09-20 gr-qc hep-th quant-ph
Laser Intensity Noise Suppression for Preparing Audio-Frequency 795 nm Squeezed Vacuum State of Light at Rubidium D1 Line
利用声光调制器(AOM)实现了两个反馈回路,分别对腔-光耦合器产生的795 nm近红外(NIR)基频激光和397.5 nm紫外(UV)基频激光进行了强度稳定,并对两个反馈回路进行了实验研究。对于795-nm NIR激光束,半小时内具有$\sim10$ kHz带宽的典型峰-峰激光强度波动已经分别从$\pm7.45$ $\%$改善到$\pm0.06$ $\%$,并且对于397.5-nm UV激光束,从$\pm9.04$ $\%$改善到$\pm0.05$ $\%$。在3 $\sim$ 9 kHz音频分析频率范围内,用PPKTP晶体制作的亚阈值OPO在795 nm处制备的压缩真空态的压缩能级从-3.3 dB提高到-4.0 dB。
2020-03-11 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Suppression of Spin Projection Noise in Broadband Atomic Magnetometry
我们在2005年发表的题为“宽带原子磁力测量中自旋投影噪声的抑制”的物理评论快报(第94卷,203002)在很大程度上依赖于我们小组先前发表的实验量子限制性能的结果[1]。在随后的工作中,我们已经确定[1]的结果是不正确的,因此也必须撤回这封物理评论信。作者想强调的是,我们工作中采用的宽带磁力测量方法仍然有效,如理论论文[2]所述,但我们对当时用于建立相对于自旋投影噪声水平的灵敏度的校准程序失去了信心。[1]放大图片作者:John K.孙文,“原子自旋压缩的实时量子反馈控制”,《科学》2004年第304期,第270页。[2]John K.放大图片作者:Andrew C. Doherty和Hideo Mabuchi,“Robust quantum parameter estimation:Coherent magnetometry with feedback,”Phys.Rev.A69,032109,(2004)。
2008-06-13 quant-ph
Suppression of the radiative decay of atomic coherence in squeezed vacuum
电磁真空的量子涨落是造成诸如卡西米尔力和原子辐射衰变等物理效应的原因,并对测量的灵敏度设置了基本限制。光子之间的纠缠可以产生相关性,导致这些波动降低到真空水平以下,从而允许测量超过标准量子极限的灵敏度。在这里,我们证明了耦合到正交压缩电磁真空的原子的辐射衰减率可以降低到其自然线宽以下。我们观察到超导人造原子与约瑟夫森参量放大器产生的连续压缩真空耦合后,其横向辐射衰减率降低了一倍,使得横向相干时间T_2超过真空衰减极限2T_1。我们证明,测量的辐射衰减动力学可以用来重建的巡回压缩态的维格纳分布的层析成像。我们的结果是量子光学的正则预测的第一次确认,并打开了大门,量子光-物质相互作用的新的研究。
2013-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.atom-ph
Suppression of Bragg scattering by collective interference of spatially ordered atoms with a high-Q cavity mode
当N个被驱动的原子同相发射到高Q腔模时,由集体散射产生的腔内场与驱动原子的泵浦产生相消干涉。因此,原子荧光被抑制,腔损耗成为整个系综的主要衰变通道。在显微镜下,3D光强度最小值形成在原子附近,阻止原子激发并形成规则的晶格。当原子衰变率之和超过腔损耗率时,这种效应在原子数较大时更为明显,人们会预期相反的行为。这些结果提供了新的见解,最近的实验集体原子动力学腔。
2007-03-20 quant-ph
All-atomic source of squeezed vacuum with full pulse-shape control
本文报道了在具有极化自旋转的热共振~(87)Rb蒸气中产生噪声抑制在标准量子极限以下> 2dB的低频压缩真空脉冲。我们证明了通过施加校准的纵向磁场来精确控制压缩噪声正交的时间分布的可能性,而不会降低最大压缩量。
2012-01-20 quant-ph
Vacuum Squeezing in Atomic Media via Self-Rotation
线偏振光在椭圆偏振光自旋转的介质中传播时,在正交偏振方向上会出现压缩真空。给出了自旋与真空压缩度之间的简单关系。在考虑吸收的情况下,我们找到了在任何能产生自旋转的介质中产生压缩的最佳条件。然后,我们找到了当光与各种低角动量态之间的跃迁近共振时原子蒸气产生的真空压缩量的解析表达式。最后,我们考虑了多能级Rb原子气体,在实际条件下分析了D线附近调谐光场的压缩效应。
2002-07-17 quant-ph
Thermal counting statistics in an atomic two-mode squeezed vacuum state
我们测量了光晶格中四波混频产生的原子孪生光束中的粒子数分布。虽然产生的双模压缩真空态是纯的,但每个单独的模式被描述为统计混合。我们确认的预测,粒子数遵循指数分布时,只有一个时空模式被选中。我们还表明,这种分布占原子洪-欧-曼德尔实验的对比。这些实验构成了一个重要的验证,我们的双光束源鉴于未来的测试的贝尔不等式。
2019-06-17 quant-ph
All-atomic generation and noise-quadrature filtering of squeezed vacuum in hot Rb vapor
利用我们的全原子压缩和滤波装置,我们演示了通过电磁感应透明(EIT)原子介质对压缩真空量子态噪声幅度的控制和对压缩角随频率变化的操纵.利用极化自旋转效应在热铷原子汽室中产生了低边带频率压缩真空,并将其输入到EIT条件下的第二原子汽室中。我们利用EIT窗口的频率相关吸收演示了压缩探针量子噪声求积的压缩振幅衰减和压缩角旋转的例子。这些研究对量子存储器和存储以及引力波干涉探测器都有意义。
2012-08-02 physics.atom-ph quant-ph
Insightful Approach to Quantum Noise Suppression Below the Standard Quantum Limit Using a Single Mirror and Beam Splitter
Chonnam National University(全南国立大学)
通过在光束分裂器未用输入端放置镜面形成驻波,影响相干态的真空波动,从而在BS输出端减少真空噪声,为量子噪声控制提供新方法。
2026-05-01 quant-ph
Vacuum squeezed light for atomic memories at the D2 cesium line
我们报告的实验产生的压缩光在852 nm,锁定在铯D2线。利用双谐振KTP晶体,在低于阈值的情况下工作,获得了50%的噪声降低,降低到50 kHz。这种光可直接与铯原子系综一起用于量子网络应用
2009-02-25 physics.optics quant-ph
Dicke-like quantum phase transition and vacuum entanglement with two coupled atomic ensembles
在热力学极限下研究了两个相互作用原子系综系统的相干合作现象。值得注意的是,该系统表现出类似Dicke的量子相变和纠缠行为,虽然支配的哈密顿量是从根本上不同于自旋玻色子Dicke哈密顿量,提供了机会,研究集体物质光动力学与纯物质波。该模型可以用两个相互耦合的光学腔中的两个玻色-爱因斯坦凝聚体或原子系综来实现。两个独立样品之间的相互作用由虚光子交换引起。
2012-02-24 physics.optics quant-ph
Vacuum-induced atomic grating
本文研究真空电磁场诱导的原子光栅,利用冷原子与光学腔强耦合,发现探测场可在真空或少量光子下产生衍射,且一级衍射峰随光子数增加由共振峰变为凹陷,可用于区分腔的量子态。
2025-01-02 quant-ph
Observation of Temperature Effects on False Vacuum Decay in Atomic Quantum Gases
本文在具有铁磁性质的超冷原子量子自旋混合物中测量了假真空衰变时间尺度的温度依赖性,验证了瞬子理论有限温度扩展的预测,证明原子系统是研究非平衡场论的理想平台。
2025-10-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-ph
Hadronic vacuum polarization correction to atomic energy levels
用半经验方法计算了类氢离子和μ子氢的强子真空极化引起的原子能级移动。从$e^-e^+$湮没成强子的实验截面中得到一个参量强子极化函数,并利用它导出了一个有效的相对论Uehling势。利用解析的Dirac-Coulomb波函数和考虑有限核尺寸的束缚波函数计算了低能级强子真空极化引起的能量修正。导出了扩展核的强子Uehling势和点状核的相对论能移的封闭公式。这些结果进行了比较,现有的非相对论理论的解析公式。
2022-09-07 hep-ph physics.atom-ph quant-ph
Vacuum polarization correction to atomic energy levels in the path integral formalism
本文在全阶处理强核场的路径积分框架中,结合 Dyson-Schwinger 方程推导有效势,计算束缚电子能级至二阶的真空极化修正,并给出数值结果以支持精密质谱检验。
2023-09-24 physics.atom-ph quant-ph
Generating squeezed vacuum field with non-zero orbital angular momentum with atomic ensembles
我们证明了在偏振自旋转压缩过程中,利用具有非零轨道角动量(OAM)的泵浦光场,可以产生具有匹配OAM的压缩真空光场。我们发现一阶拉盖尔-高斯泵浦光束和常规高斯泵浦光束的最大量子噪声降低水平相似,即使在这两种情况下的最佳操作条件不同。此外,我们研究了自散焦对真空压缩水平的影响,同时监测的最小量子噪声水平和输出光束的横向轮廓在不同的泵浦激光功率和原子密度,并发现没有直接的相关性之间增加的光束尺寸和测量的压缩程度。
2013-10-21 physics.optics quant-ph
Vacuum-induced interference in light scattering by multilevel atomic chains
University of Innsbruck(因斯布鲁克大学);Saarland University(萨尔兰大学);Center for Quantum Technologies (QuTe), Saarland University(萨尔兰大学量子技术中心);Università degli Studi di Milano(米兰大学)
研究多级原子有序链的合作光散射,通过与真空耦合产生交叉阻尼和交叉位移,在特定极限下确定激发光谱,揭示多级干涉和超辐射相互作用在碱金属原子链中可产生可测量效应。
2026-07-24 quant-ph
The Casimir Atomic Pendulum
我们想引入一个原子摆,其驱动力(扭矩)是由于量子真空涨落。将Casimir-Polder效应应用于一种特殊的结构(纳米原子弦和导电板的组合结构),设计了一种原子摆(Casimir原子摆)。使用对应于已知的纳米技术世界的实际可接受的数据,并基于合理/可靠的数值估计,计算钟摆的振荡周期。该摆既是一种新型的微(纳)机电系统,又是一种新型的简单真空机械。它的设计可以被认为是实现可视化真空(卡西米尔)时钟的第一步!
2013-07-31 cond-mat.other quant-ph
An optically-heated atomic source for compact ion trap vacuum systems
我们提出了一种适合于加载离子阱的原子炉的设计,该原子炉通过连续波多模二极管激光器的光学加热来操作。由于没有焦耳加热所需的低电阻电气连接,使烘箱与真空系统的其余部分能够非常好地热隔离,并且对于填充有钙的烘箱,我们实现了适合于在目标区域中快速离子加载的数量密度,其中激光功率约为200 mW,受到辐射损失的限制。通过对激光功率的简单前馈,烤箱的开启时间不到20秒,而烤箱含有足够的钙,可以连续运行数千年而无需补充。
2020-10-29 physics.atom-ph quant-ph
Fluorescence control through vacuum induced coherences
研究了在两个相干光场驱动下,四能级原子J = 1/2到J = 1/2跃迁的共振荧光。我们发现,非相干荧光光谱显示了原子系统中真空诱导相干性的直接指示。我们表明,这种一致性体现本身通过增强或抑制的光谱峰在$π$偏振荧光。还研究了驱动场的相对相位对光谱特性的影响。我们发现,相位相关的增强或抑制的荧光峰出现在沿$σ$跃迁发射的非相干光谱。据发现,这种相位依赖性发生,因为用于观察的荧光偏振检测方案。我们提出了一个解析的解释,原子-场系统的缀饰态的基础上,解释的数值结果。
2018-08-16 quant-ph
Entanglement in the bimodal Jaynes-Cummings model with the two-mode squeezed vacuum state
本文研究了双模腔场与二能级原子的相互作用,即双模Jaynes-Cummings模型,当原子和模初始分别处于原子叠加态和双模压缩真空态时的相互作用.我们研究了该系统的原子反转、线性熵和原子Wehrl熵。我们证明了所有这些量之间存在联系。我们还证明了原子Wehrl熵具有与线性熵和冯诺伊曼熵相似的行为。此外,我们还证明了双粒子系统具有周期性的退纠缠,并导出了在这些相互作用时间值下原子态和模式的显式形式。
2007-03-06 quant-ph
Suppression of Quantum Correlations in a Clean-Disordered Atom-Nanophotonic Interface
本文研究了开放的原子-纳米光子系统中清洁系统尺寸对清洁-无序原子阵列高阶量子关联的影响,发现增大清洁尺寸会抑制无序区量子关联并引发热化,为非平衡量子动力学提供了新见解。
2024-12-18 quant-ph
Collective vacuum-Rabi splitting with an atomic spin wave coupled to a cavity mode
本研究在冷铷原子系综中实现腔耦合自旋波与腔模的强耦合,测得量子域内自旋波到单光子转换效率高达0.75,并揭示了其与真空-拉比分裂的关系,为腔增强量子存储提供了优化条件。
2025-03-28 quant-ph
Vacuum-assisted generation and control of atomic coherences at x-ray energies
在量子水平上控制光-物质相互作用通常需要相干激光场。但是,虚光子与电磁真空场的单独交换已经可以导致量子相干性,从而抑制自发发射。我们证明了这种自发产生的相干性(SGC)在一个大的合奏的原子核操作在X射线制度,共振耦合到一个共同的腔环境。所观察到的SGC起源于两个根本不同的机制,合作发射和磁控各向异性的腔真空。这种方法为在基本上无退相干的情况下进行量子控制、量子态工程和量子多体物理模拟开辟了新的前景。
2013-05-04 cond-mat.other physics.atom-ph quant-ph
Suppression of coherent light scattering in a three-dimensional atomic array
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Research Laboratory of Electronics, Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院电子研究实验室);MIT-Harvard Center for Ultracold Atoms(MIT-哈佛超冷原子中心)
研究通过三维原子阵列抑制相干光散射,揭示了原子集体与光相互作用的机制,为量子技术中的光-物质接口设计提供了新方法。
2025-08-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum Zeno effect in atomic spin-exchange collisions
本文根据量子测量理论和量子芝诺效应重新阐述了1973年发现的并支配现代原子磁力计的稠密碱金属蒸气中自旋交换弛豫的抑制。这为理解自旋极化原子蒸气中的退相干提供了一个新的视角。
2008-06-18 quant-ph
Suppression and enhancement of bosonic stimulation by atomic interactions
Cavendish Laboratory, University of Cambridge(剑桥大学卡文迪许实验室);Research Laboratory of Electronics, MIT-Harvard Center for Ultracold Atoms, Department of Physics, Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院物理系电子研究实验室、MIT-哈佛超冷原子中心)
研究了准均匀玻色气体中非共振光与原子散射的相互作用,发现弱相互作用显著影响原子-光散射,抑制玻色子增强并增强散射率,揭示了超冷原子气体中多体物理的强关联效应。
2026-02-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Thermal Noise as a Window into the Quantum Vacuum: Spatial Patterns Revealed by Simple Experiments
本文提出利用射频热噪声间接观测量子电动力学预言的电磁真空涨落空间结构,通过同轴电缆和射频功分器等简单设备在导电边界附近测得热噪声抑制,为量子真空行为提供了无需先进光学或低温条件的实验证据。
2025-05-03 quant-ph
Dephasing-driven suppression of superradiance and metastable dynamics in the anisotropic open Rabi model
Indian Institute of Science Education and Research, Bhopal(印度科学教育研究所博帕尔分校);J. Stefan Institute(约热·斯特凡研究所)
本研究揭示原子退相干与自发辐射竞争,抑制各向异性开放Rabi模型中的超辐射亚稳态,表明耗散通道微观特征而非强度决定非平衡临界性。
2026-09-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Suppression and enhancement of decoherence in an atomic Josephson junction
我们研究的作用,被困在一个双势阱(“玻色-约瑟夫森结“)的玻色气体的相互作用时,施加外部噪声和系统最初是离域的概率振幅相等的两个网站。噪声可能有两种影响:从陷阱中丢失原子,以及两个阱之间相对相位或数量差的随机偏移。相位噪声的影响被原子-原子相互作用和隧穿所减轻,使得退相速率可以减小到其单个原子值的一半。退相干由于数量噪声(这会引起波动的相对原子数之间的井)是相当大的增强的相互作用。一个类似的情况下,预测原子损失的情况下,即使从两个网站的损失率是相等的。事实上,相互作用将原子数(差异)中增加的不确定性转化为(相对)相位扩散,并降低了结上的相干性。我们研究了这些影响的相关参数,使用一个简单的模型的基础上的原子芯片设备的捕获潜力。这些结果提供了一个框架,用于映射的动态范围的障碍,为特定的应用程序,并设置了更复杂的电路(“atomtronics”)的阶段。
2015-10-31 quant-ph
Coherent suppression of tensor frequency shifts through magnetic field rotation
我们引入了一个相干抑制原子钟中二阶张量频移的方案,该方案依赖于在原子的自由态演化过程中外加磁场的连续旋转。该方法在一个单一的询问周期内检索的未受干扰的频率,并很容易适用于各种原子钟系统。对于由于电四极相互作用的频率偏移,我们实验证明抑制超过两个数量级的${}^2S_{1/2} \to {}^2D_{3/2}$过渡的一个单一的捕获${}^{171}\text{Yb}^+$离子。该方案在${}^{171}\text{Yb}^+$ ${}^2S_{1/2} \to {}^2F_{7/2}$电八极(E3)跃迁的情况下提供了特别的优点。对于改进估计的剩余四极移为这个过渡,我们测量激发态电四极矩$Θ({}^2D_{3/2}) = 1.95(1)~ea_0^2$和$Θ({}^2F_{7/2}) = -0.0297(5)~ea_0^2$与$e$的元电荷和$a_0$玻尔半径,提高了一个数量级的测量不确定性。
2020-05-29 physics.atom-ph quant-ph
Observation of vacuum-induced collective quantum beats
我们展示了一个三能级V型原子系统的真空诱导量子拍动力学的集体增强。激发一个稀释的原子气体的磁光囚禁$^{85}$ Rb原子与弱驱动共振的一个过渡,我们观察到的前向散射场后,突然关闭的激光。随后的辐射动力学,测量各种光学深度的原子云,表现出超辐射衰减率,以及集体增强的量子拍。我们的工作也是第一个实验说明的量子拍所产生的原子最初准备在一个单一的激发态作为一个结果的真空诱导耦合激发能级之间。
2021-02-23 physics.atom-ph quant-ph
Casimir forces and quantum friction from Ginzburg radiation in atomic BECs
我们从理论上提出了一个实验上可行的方案,在原子玻色-爱因斯坦凝聚体中使用杂质原子,以实现量子真空效应的凝聚态类似物。在一个合适的原子级配置中,杂质原子和凝聚体中密度波动之间的碰撞相互作用可以被定制以紧密地再现量子电动力学的电偶极耦合。通过这个类比,我们恢复了电磁真空力的范例,并将其扩展到冷原子领域,特别显示了在超音速原子速度下,原子杂质感受到的卡西米尔力的一种新的幂律标度的出现,以及量子摩擦力的出现,伴随着Bogoliubov量子的金斯堡发射。讨论了这些量子真空效应在现实光谱实验中可观察到的后果。
2017-01-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Low-frequency vacuum squeezing via polarization self-rotation in Rb vapor
我们观察到压缩真空光在795 nm的87 Rb蒸汽通过共振偏振自旋转,并报告噪声边带抑制~1 dB以下的散粒噪声水平跨越从声学(30 kHz)到MHz的频率。这是第一次在原子系统中演示亚兆赫正交真空压缩。所观察到的压缩的光谱范围匹配以及电磁诱导透明(EIT)共振的典型带宽,使这种简单的技术产生的光场与非经典统计在原子跃迁波长的吸引力的EIT为基础的量子信息协议的应用。
2008-02-12 quant-ph
Nuclear Zeeman Effect on Heading Errors and the Suppression in Atomic Magnetometers
航向误差主要是由非线性塞曼效应和方向相关光频移引起的。在这项工作中,我们发现,核塞曼效应也可以有一个显着的影响,特别是对于连续驱动的磁强计与未解决的磁过渡的航向误差。它不仅改变了进动频率,而且使航向误差变形并引起不对称性:具有相反螺旋度的泵浦激光器的航向误差是不同的。航向误差还取决于探测激光器与RF驱动磁场的相对方向(平行或垂直)。因此,可以设计磁力计的配置,并使其工作在较小的航向误差制度。为了抑制航向误差,我们的研究建议,从两个具有相反的螺旋度的激光器泵浦的原子细胞的输出进动频率和探测的激光器在正交方向(一个平行,另一个垂直于RF场)传播,而不是利用探测激光器在相同的方向上传播。由于核塞曼效应,后一种情况下的平均进动频率可以具有不可忽略的角度依赖性,而在前一种情况下,核塞曼效应引起的航向误差可以在很大程度上得到补偿,并且残差在1Hz以内。此外,对于实际应用,我们建议简单地利用一个小的磁场平行/反平行的泵浦激光器。通过调节该辅助磁场的大小,可以使航向误差在不同角度处变平,这可以提高磁强计在一定方位角处工作时的精度。
2021-12-18 quant-ph
Quantum Vacuum Sagnac Effect
我们报告的量子电动力学模拟的Sagnac相引起的快速旋转的中性纳米粒子到在其附近传播的原子波。量子真空Sagnac相位是与旋转的角速度成比例的几何Berry相位。非惯性效应在惯性系中的持续性也类似于阿哈罗诺夫-玻姆效应。在这里,即使干涉仪相对于惯性系是静止的,局限于有限空间域的旋转也会产生原子相位。通过利用等离子体共振,我们表明,诱导相位的幅度可以接近最先进的干涉仪的灵敏度极限。量子真空Sagnac原子相是动态类Casimir效应的几何足迹
2022-01-06 physics.atom-ph quant-ph
Suppression of Rabi oscillations in hybrid optomechanical systems
在一个由一个两能级原子和一个摆动的端面镜组成的混合光机械装置中,光场对端面镜的辐射压力和原子与原子的偶极相互作用之间的相互作用可以导致阻塞效应,这表现在抑制原子布居中的拉比振荡。当系统处于单光子强耦合状态时,存在这种效应,并且在光力学的光子阻塞中具有类比。
2015-10-17 quant-ph
Suppression of surface-related loss in a gated semiconductor microcavity
我们提出了一种表面钝化的方法,减少了近两个数量级的高度小型化的GaAs开放微腔的表面相关的损失。微腔由半径为$\sim 10$ $μ$ m的弯曲介质分布布拉格反射器(DBR)与GaAs基异质结构配对组成。异质结构由半导体DBR和在本征区具有量子点层的n-i-p二极管组成。通过将高掺杂的n层和p层定位在真空电磁场的节点附近来最小化自由载流子吸收。然而,该表面位于真空场的反节点处,并导致显著的损耗。这些损失通过表面钝化大大减少。对波长的强依赖性意味着表面钝化的主要作用是消除表面电场,从而通过Franz-Keldysh-like效应淬灭带隙以下吸收。另一个好处是表面钝化减少了GaAs表面的散射。这些结果在其他依赖于GaAs真空界面来限制电磁场的纳米光子器件中是重要的。
2021-02-17 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Interaction of atomic systems with quantum vacuum beyond electric dipole approximation
光子环境可以显著影响原子系统的发射特性和相互作用。在这种情况下,通常假设电偶极子近似是合理的,只要原子系统的空间范围与场的空间变化相比可以忽略不计。虽然这适用于许多典型的系统,但它不再适用于更现代的纳米光子结构。为了超越电偶极近似,我们提出并发展了一个分析框架来描述光子环境对电偶极近似之外的原子系统的发射和相互作用性质的影响。特别是,我们保留明确的磁偶极和电四极贡献的光物质相互作用。我们利用场量子化方案的基础上,电磁格林张量,适用于色散材料。我们得到了自发发射率、兰姆位移、多极-多极位移和超辐射率的表达式,并对色散环境进行了修正。所考虑的影响可能是实质性的适当定制的纳米结构的光子环境,示范证明。
2019-11-18 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
Three-dimensional imaging of cavity vacuum with single atoms localized by a nanohole array
零点电磁场最初被用来解释原子自发发射的起源。与腔中零点能量相关的真空涨落现在被用于量子器件,如单光子源、量子存储器、开关和网络节点。在这里,我们提出了三维(3D)成像的真空涨落在高Q腔的基础上测量的位置相关的单原子发射。原子位置的定位是通过使用一个纳米级的原子束孔径在腔模前扫描实现的。由腔输出重建了腔真空的三维结构。在波腹处真空场的均方根振幅为0.92 ± 0.07V/cm。本工作利用单原子作为亚波长成像的探针,展示了纳米尺度技术在腔量子电动力学中的实用性。
2014-03-13 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Influence of periodically modulated cavity field on the generation of atomic-squeezed states
研究了周期性时间调制的腔频率对N个二能级原子在一个移动镜的非平稳腔中产生压缩态的影响。结果表明,由光场真空态产生的光场的双光子特性在产生原子压缩态或自旋压缩态中起着重要作用。我们进一步证明了在真空态中制备的初始腔场具有最大的原子持续压缩。
2015-04-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Pauli blocking of atomic spontaneous decay
原子激发态的自发衰变是物质与电磁场真空模相互作用的基本过程。因此,可以通过修改联合原子-光子系统的终态密度来设计衰变速率。在电磁场上施加适当的边界条件,可以改变原子跃迁附近的真空模式密度,从而改变原子的衰变速率。在这里,我们报告的第一个实验演示的抑制原子辐射衰减,通过减少可用的能量动量模式的原子运动时,它是嵌入在费米海的密度。
2021-03-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Influence of atomic motion on the collective effects in dense and cold atomic ensembles
我们表明,原子运动不仅导致显着的定量,但在某些情况下,也到密集和冷原子系综集体效应的定性修改,即使在这种情况下,当特征多普勒频移是几十倍小于自然线宽。观察到的影响被解释为由于抑制的亚辐射的原子的位移所造成的集体状态的影响。
2019-07-01 physics.atom-ph quant-ph
Light Shift Suppression in Coherent-Population-Trapping Atomic Clocks in the Field of Two Circularly Polarized Light Beams
本研究提出用两束相反圆偏振双色光抑制CPT原子钟的光频移,通过独立泵浦-探测方案控制共振不对称性,实验验证可显著提升长期频率稳定性。
2023-11-01 physics.app-ph physics.atom-ph quant-ph
Dissipative stabilization of dark quantum dimers via squeezed vacuum
理解开放量子系统与环境交换信息的机制对于量子态的产生和稳定至关重要。最近人们对这个主题进行了探索,注意力主要集中在系统控制或环境工程上。在这里,我们把这些想法结合在一起来描述一个扩展的原子阵列耦合到压缩真空的多体动力学。我们表明,波动可以驱动阵列到一个纯暗态解耦的环境。暗态是由偶数个原子组成的,由最大纠缠的原子对或二聚体组成,模拟了压缩场的行为。每一对显示减少波动在一个偏振正交和放大在另一个。这种耗散引起的稳定依赖于光子和原子对之间的相关性的有效转移。它揭示了压缩光导致原子阵列自组织的机制,并说明了空间相关性在现代量子技术中日益重要,其中多体效应发挥着核心作用。
2023-02-21 quant-ph
Suppression of two-body collisional loss in an ultracold gas via the Fano effect
Fano效应(U。Fano,Phys. Rev. \textbf{15},1866(1961)表明,当输出通道(OC)耦合到孤立的束缚态时,非弹性散射过程可以被抑制。本文研究了这种效应在抑制超冷原子两体碰撞损失中的应用。Fano效应最初是通过入射通道(IC)和OC之间的耦合的一阶微扰处理导出的。我们将Fano效应推广到具有任意强IC-OC耦合的系统。我们解析地证明了,在一个IC和一个OC的系统中,当原子间相互作用势是原子间距离的实函数时,通过IC或OC(或两者)与一个额外的孤立束缚态的耦合,s波非弹性散射振幅总是可以被抑制到\emph{zero}.我们进一步证明,当两个超冷原子之间的低能非弹性碰撞被这种效应抑制时,原子间弹性散射长度的实部仍有可能远大于原子间相互作用的范围;此外,当开放散射通道耦合到两个束缚态时,借助于Fano效应,可以实现对两个超冷原子的弹性和非弹性散射振幅的独立控制。我们的计划可能的实验实现进行了讨论。
2015-09-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum-vacuum-protected topological edge polaritons
本文发现量子真空可保护拓扑边缘极化激元,在原子晶格与单光子模式耦合系统中实现,并验证其对无序和反旋转效应的鲁棒性。
2025-02-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Single Photon Ignition of Two-photon Super-fluorescence through the Vacuum of Electromagnetic Field
提出了辐射子系综的反转子系综通过真空场与另外两个偶极活性原子子系综相互作用,在原子间的双光子交换过程中产生双量子集体发射的点燃。为了加速双光子的集体衰变速率,提出了系综中双光子与反向辐射体的单量子跃迁之间的三粒子共振,得到了激发原子子系综的相对偶极禁戒跃迁.亚原子系综中三个超荧光过程之间的相互作用发生在其中一个辐射子系统中的相对偶极禁戒跃迁。双量子的集体共振发射和吸收具有非传统的行为,并伴随着光子集体发射过程的加速和抑制。
2010-12-17 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
Recoil and momentum diffusion of an atom close to a vacuum-dielectric interface
本文导出了原子在平坦介质表面附近的量子力学主方程(广义光学布洛赫方程)。这个方程给出了半经典辐射压力和原子动量扩散张量的方法,它们用真空场关联函数(电磁场磁化率)表示。结果表明,原子质心运动提供了一个非局域探测电磁真空涨落。我们特别指出,在圆偏振倏逝波中,原子所受的辐射压力与倏逝波的传播矢量不共线。在线性偏振的倏逝波中,每个荧光周期的反冲导致Jg = 1/2基态原子的净磁化。
1998-04-09 quant-ph
Observation of false vacuum decay via bubble formation in ferromagnetic superfluids
本研究在孤立可控的超流体原子系统中首次观测到假真空衰变的气泡成核现象,实验结果与数值模拟、瞬子理论吻合良好,为原子系统模拟非平衡量子场现象提供了新途径。
2023-05-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-ph
Decoherence suppression of a dissipative qubit by the non-Markovian effect
我们精确地计算了非马尔可夫效应对量子比特与耗散真空库相互作用的退相干动力学的影响,发现当考虑库的记忆效应时,量子比特的相干性可以部分地被捕获在定态.我们的分析表明,这是一个束缚态的形成之间的量子比特和它的水库,导致这种剩余的相干性在稳态下的非马尔可夫动力学。给出了消相干抑制的物理条件。我们的研究结果提出了一种潜在的方法,通过修改系统-水库的相互作用和水库的频谱的非马尔可夫制度的情况下,水库工程的退相干控制。
2010-07-14 quant-ph
Magnetic field controlled vacuum charge in graphene quantum dots with a mass gap
研究了磁场对荷电真空的影响。能级的场依赖性导致总真空电荷的跳跃,每当能级穿过费米能级时发生该跳跃,并且这导致真空充电和放电的再入循环。在原子系统中,这些效应需要大约10^8 T的天体物理磁场,但在具有质量间隙的石墨烯中,它们发生在大约1 T或更低的实验室磁场中。有人建议,由栅电极定义的静电石墨烯量子点提供了一个固态模型的尚未观察到的带电真空,以及在极端的天体物理环境中的原子系统的模型。计算了相图,显示了总真空电荷如何依赖于限制势强度和外加磁场。此外,场的依赖性的真空电荷密度的调查和实验结果进行了讨论。
2012-11-23 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph