Nonlinear dissipation induced photon blockade
提出一种基于N型原子介质与单模Fabry-Perot腔相互作用的腔量子电动力学系统方案，利用大非线性耗散而非非线性色散在近共振下实现高效深度的光子阻塞。
2022-04-06 quant-ph
Photon blockade in a double-cavity optomechanical system with nonreciprocal coupling
光子封锁是产生单光子的有效途径，在量子态制备和量子信息处理中具有重要意义。本文研究了非互易耦合双腔光机系统中光子的统计特性，分别探讨了弱耦合区和强耦合区的光子阻塞现象。为了实现强光子封锁，我们给出了不同封锁机制下的最佳参数关系。此外，我们发现，在其各自的机制下的光子封锁表现出完全不同的行为与非互易耦合的变化，并可以实现完美的光子封锁没有过大的光机械耦合，即，光机耦合比机械频率小得多，打破了传统的认识。该方案为单光子源的实现提供了一个可行的、灵活的平台。
2020-07-28 quant-ph
Enhancement of photon blockade effect via quantum interference
研究了线性腔与克尔型非线性腔通过光子跳跃相互作用耦合形成的耦合腔系统中的光子阻塞效应。我们从常规和非常规光子阻塞效应的角度解释了这一物理现象。这两种光子阻塞效应的物理机制分别基于本征能谱中的非谐性和两条不同跃迁路径之间的相消量子干涉。特别是，我们发现，通过破坏性量子干涉的光子封锁也存在于传统的光子封锁制度，和非常规的光子封锁发生在弱和强克尔非线性的情况下。通过计算腔场的二阶关联函数可以观察到光子阻塞效应。这个模型是通用的，因此，它可以实现在各种实验装置，如耦合光腔系统，耦合光子磁振子系统，耦合超导谐振器系统。我们提出了一些讨论的实验可行性。
2020-09-13 quant-ph
Exceptional Photon Blockade: Engineering Photon Blockade with Chiral Exceptional Points
非厄米谱简并，被称为例外点（EP），其特征在于系统的本征值和相关本征态同时合并。许多有趣的EP效应及其应用在经典领域已经被揭示，如损耗诱导激光，单模激光和EP增强传感。在这里，我们表明，一个纯粹的量子效应，被称为单光子封锁，出现在克尔微腔由于EP诱导的光学模式之间的非对称耦合和非线性诱导的非谐波能级间距。这种光子阻塞的一个显著特征是它出现在双光子共振时，这在厄米特系统中只会导致光子诱导隧穿而不会导致光子阻塞。通过调整系统朝向或远离EP，可以控制量子相关性，这意味着我们的系统用于频率可调谐单光子产生和反聚束到聚束光开关的潜在用途。我们的工作为EP工程纯量子效应提供了新的思路，为制造和利用各种单光子量子EP器件提供了独特的机会。
2022-05-23 quant-ph
Observation of the Unconventional Photon Blockade in the Microwave Domain
我们利用两个耦合超导谐振器观察到了微波光子的非常规光子阻塞效应。与传统的阻塞相反，仅需要弱非线性谐振器。通过测量两个谐振器中的一个谐振器内的微波场的二阶关联函数$g^{(2)}(t)$来揭示这种阻塞。对于约为$10^{-2}$光子的谐振器群，$g^{(2)}(0)$的最低测量值为0.4。$g^{(2)}(t)$的时间演化表现出振荡行为，这是非常规光子阻塞的特征。
2018-11-06 quant-ph
Dynamical Properties of Three-Photon Blockade in a Two-Atom Cavity QED System
本文从理论上研究了腔QED系统中的三光子阻塞现象。在同相辐射的情况下，我们表明，三光子封锁与聚束的两个光子可以实现在一个小的制度的驱动场拉比频率。而在异相辐射情况下，由于相消干涉的存在，单光子激发被抑制，在较宽的驱动场拉比频率范围内可以实现三光子阻断。此外，三光子阻断现象可以得到显著改善。结果表明，这种双原子方案是实现反聚束光子对的一个很好的候选方案。
2018-09-26 quant-ph
Two-photon blockade and photon-induced tunneling generated by squeezing
受Hamsen等人最近实验的启发[Phys. Rev. Lett. 118，133604（2017）]，其证明了在驱动非线性系统（由具有驱动原子的谐波腔组成）中的双光子阻塞，我们表明，双光子阻塞和其他非标准类型的光子阻塞和光子诱导隧穿可以在没有原子或任何其他种类的非线性的驱动谐波腔中产生，而是耦合到非线性（即，挤压）储层。我们还用压缩相干态和位移压缩热态模拟了这些单光子和双光子效应。
2019-12-05 quant-ph
Hybrid level anharmonicity and interference induced photon blockade in a two-qubit cavity QED system with dipole-dipole interaction
理论上研究了双量子比特驱动的腔QED系统中偶极-偶极相互作用（DDI）引起的量子相消干涉（QDI）光子阻塞。在没有偶极-偶极相互作用的情况下，我们证明了只有当量子比特的共振频率与腔模的频率不同时，才能实现QDI诱导的光子封锁。当引入DDI时，这种光子阻塞的条件强烈依赖于泵浦场频率，但对量子比特-腔耦合强度不敏感。使用这种可调谐性功能，我们表明，传统的能级非谐诱导的光子封锁和这种基于DDI的QDI诱导的光子封锁可以结合在一起，从而在一个混合系统，大大提高了平均光子数和二阶关联函数。我们的建议提供了一个非传统的和实验上可行的平台，产生单光子。
2019-11-08 quant-ph
Hybrid photon-phonon blockade
我们描述了一种新型的封锁在一个混合模式产生的线性耦合的光子和声子模式。我们把这种效应称为混合光子-声子封锁，并展示了它是如何在一个驱动的非线性光机械超导系统中产生和检测的。因此，我们研究玻色子数相关的光子，声子和混合模式的线性耦合微波和机械谐振器与超导量子比特插入其中之一。我们发现这样的系统参数，我们观察到八种不同的组合，无论是封锁或隧道效应（定义通过子和超泊松统计，分别）的光子，声子，和混合玻色子。特别是，我们发现，混合光子-声子阻塞可以通过混合光子和声子模式，不表现出阻塞。
2022-10-22 quant-ph
Antibunched photon-pair source based on photon blockade effect in a nondegenerate optical parametric oscillator
非经典光源，如关联光子对，在量子光学和量子信息处理系统中起着重要的作用。本研究提出一种在非简并光学参量振荡器中产生反聚束光子对的方法。结果表明，当系统参数满足一定条件时，产生的光子在次谐波模中表现出强烈的反聚束行为，并且光子之间存在强关联。特别是，平均光子对数共振增强。还观察到，传统的光子阻断有助于这种现象。此外，有趣的是注意到基模光子可以阻挡次谐波模光子。我们把这种现象称为异质光子阻塞。
2020-12-01 quant-ph
Two-Photon Blockade in an Atom-Driven Cavity QED System
光子阻塞是发生在具有非谐激发梯的驱动系统中的动态量子非线性效应。对于一个强耦合到一个光学腔的单个原子，我们表明，驱动原子提供了一个决定性的更大的光学非线性比驱动腔。这增强了单光子阻断，并允许实现双光子阻断，其中两个光子的吸收抑制了另外光子的吸收。作为一个签名，我们报告的三光子反聚束与同时观察到的双光子聚束从腔发射的光。我们的实验是迈向多光子量子非线性光学的重要一步。
2017-03-24 quant-ph
Photon blockade with a four-level quantum emitter coupled to a photonic-crystal nanocavity
研究了含有单个四能级量子发射体的纳米腔中的光子阻塞现象。通过数值模拟腔内场的二阶自相关函数与现实的参数实现在一个国家的最先进的光子晶体nanocavity，我们表明，在强耦合制度所产生的光子封锁是显着优于实现与两个级别的发射器。我们介绍了一个直观的图片的光子封锁与四个级别的发射器，解释了两个级别和四个级别的发射器计划之间的性能差异，以及为什么-相比，包含一个两个级别的原子的腔-签名的光子封锁出现，应该是实验观察到的，即使在强耦合制度时，使用四个级别的发射器。最后，我们表明，在纳米腔中实现的发射器-腔耦合可以克服在现实的四能级发射器中光学跃迁的非理想间距，到目前为止，这种光子封锁方案的实验实现受到阻碍。
2012-12-10 quant-ph
Multiphoton blockade in the two-photon Jaynes-Cummings model
研究了单模腔场与二能级原子通过双光子相互作用耦合的双光子Jaynes-Cummings模型中的多光子阻塞和光子诱导隧穿效应。我们考虑了腔场驱动和原子驱动两种情况，发现当驱动腔模时，可以观察到单光子阻塞和光子诱导隧穿效应，而当驱动原子时，则出现双光子阻塞效应。对于原子驱动的情形（双光子跃迁过程），我们给出了多光子阻塞效应的关联函数判据。具体地说，我们证明了量子干涉可以增强单光子腔场驱动情况下的光子封锁效应。通过对腔场模的关联函数的解析和数值计算，证实了我们的结果。我们的工作在量子信息处理中具有潜在的应用价值，为多光子量子相干器件的研究铺平了道路。
2020-11-11 quant-ph
Kapitza-Dirac blockade: A universal tool for the deterministic preparation of non-Gaussian oscillator states
谐振子是最基本的量子系统之一，在分子物理、纳米粒子捕获和量子信息处理中有重要应用。它们的等距离能级间距通常是期望的特征，但如果目标是确定性地填充特定本征态，则同时是一个挑战。在这里，我们展示了如何在双色激光场的跃迁振幅的干涉可以抑制谐振子状态的顺序爬升（Kapitza-Dirac封锁），并实现能量本征态，薛定谔猫和其他非高斯态的选择性激发。这种技术可以将谐振子转换成相干的二能级系统，也可以用来制造大动量转移的物质波分束器。为了说明这一概念的普遍性，我们讨论了可行的实验，涵盖了许多数量级的质量，从单个电子在大分子介电纳米粒子。
2021-05-14 quant-ph
Coherent generation of nonclassical light on a chip via photon-induced tunneling and blockade
报道了在强耦合量子点的光子晶体腔中通过光子阻塞产生的非经典光的观测结果。通过调节探测激光器的频率与腔和量子点共振的关系，我们可以在光子阻塞或光子诱导隧穿机制中探测系统。从一个政权的过渡到其他确认的二阶相关的测量，从反聚束到聚束的变化。
2008-04-17 quant-ph
Optimal Photon blockade on the maximal atomic coherence
通常没有明显的证据表明光子阻塞和原子相干性之间有任何直接的关系。在这里，而不是只说明光子统计，我们显示了一个有趣的关系之间的稳态光子封锁和原子的相干性，通过设计一个弱驱动的腔QED系统与一个两能级原子捕获。首次证明了最大原子相干性与最佳光子阻塞之间的完美对应。讨论了强耗散对光子统计、原子相干性及其对应性的负面影响。数值模拟也支持我们的所有结果。
2017-04-14 quant-ph
Retrieval of photon blockade effect in the dispersive Jaynes-Cummings model
我们提出了一个可靠的方案来恢复传统的光子阻塞效应的色散Jaynes-Cummings模型，它描述了一个二能级原子耦合到一个单模腔场在大失谐制度。这是通过在原子中引入横向驱动来实现的，从而得到了光子非线性。通过数值计算存在系统耗散时腔场的光子数分布和等时二阶关联函数，解析地导出了系统的本征能谱，证实了光子阻塞效应。我们发现，在适当的原子驱动和腔场驱动下，可以恢复传统的光子阻塞效应。这一工作为在色散耦合量子光学系统中产生传统的光子阻塞效应提供了一种方法。
2022-01-12 quant-ph
Photon blockade with a trapped $Λ$-type three-level atom in asymmetrical cavity
提出在非对称法布里-珀罗腔中利用$Λ$型三能级原子，结合非谐本征能谱与微波场诱导的量子干涉，实现大范围腔失谐下的强光子阻塞及方向依赖的非互易光子阻塞，为产生高质量非互易单光子源提供可行途径。
2023-10-23 quant-ph
Electromagnetic control of the collective radiations with three-photon blockade
研究了单模腔中两个相干驱动的梯形三能级原子的集体辐射特性。利用电磁诱导透明技术，我们发现了三光子阻塞效应，并且集体辐射的性质强烈依赖于两原子之间的相位。在同相辐射的情况下，实现三光子阻断的频率范围可以随着控制场的增加而加宽。然而，在三光子封锁区，集体辐射的性质从超辐射变为亚辐射。在异相辐射的情况下，可以观察到伴随着三光子阻塞的超辐射。结果表明，我们的方案在产生反聚束光子对和控制集体辐射性质方面是一个有吸引力的候选方案。
2018-09-26 quant-ph
Photon blockade in non-Hermitian optomechanical systems with nonreciprocal couplings
该研究在弱耦合近似下探究带双纳米颗粒的受激回音壁模式微腔非厄米光力系统的光子阻塞，分析奇异点与非奇异点处的常规、非常规光子阻塞特性及参数影响，为非厄米光力系统制备单光子源提供可行灵活方案。
2024-04-17 quant-ph
Interfering pathways for photon blockade in cavity QED with one and two qubits
从理论上研究了原子腔QED系统中的量子干涉导致的光子阻塞现象，其中两条不同跃迁路径之间的相消干涉阻止了双光子激发。在这里，我们首先研究了单原子腔QED系统通过原子或腔驱动。结果表明，在一定条件下，腔驱动的情况会导致量子干涉诱导的光子阻塞，而原子驱动的情况不会导致这种干涉诱导的光子阻塞。然后，我们研究了双原子情况，发现在原子驱动的情况下出现了额外的跃迁路径。我们发现，只有当原子的共振频率不同于腔模频率时，这条额外的跃迁路径才会导致量子干涉引起的光子阻塞。此外，在这种情况下，实现干涉诱导光子阻塞的条件与系统的内禀参数无关，这一条件可用于产生弱耦合和强耦合的反聚束光子源。
2019-07-13 quant-ph
Single photons and unconventional photon blockade in quantum dot cavity-QED
我们在量子点腔QED中观察到了非常规的光子阻塞效应，与传统的光子阻塞不同，它工作在弱耦合区。将单个量子点跃迁同时耦合到两个正交偏振的光腔模，通过仔细调节输入和输出偏振态，观察到了非常规的光子阻塞效应。我们发现了一个最小的二阶相关$g^{(2)}(0)\approx0.37$，它对应于$g^{(2)}(0)\approx0.005$探测器抖动校正时，并观察到预期的偏振依赖性和光子聚束和反聚束非常接近的参数空间，这表明从相位到振幅压缩的突变。
2018-03-29 quant-ph
Photon blockade in weakly-driven cavity QED systems with many emitters
我们利用散射矩阵理论分析了弱驱动相干驱动CQED系统中的光子阻塞。通过用单光子和双光子Fock态近似弱相干驱动，我们将传输和双光子关联函数的计算复杂度从指数降低到了多项式.这使我们能够轻松地分析基于腔的系统包含$\sim$ 50量子发射器与适度的计算资源。利用这种方法，我们研究了共振和失谐多发射极CQED系统中增加发射极数目时极化激子光子阻塞的相干统计-我们发现，增加发射极数目会降低共振系统中的光子阻塞，并改善失谐系统中的光子阻塞。我们还分析了通过这个系统的极化激子和亚辐射光子阻塞的发射频率的非均匀加宽的影响。
2019-05-29 quant-ph
Mechanical engineering of photon blockades in a cavity optomechanical system
本文提出了在光机械系统中利用驱动振子来机械地控制光子阻塞。我们表明，通过调整机械驱动参数，我们实现了选择性的单光子封锁（1PB）或双光子封锁（2PB），以及同时在同一频率的1PB和2PB。1PB和2PB的这种机械工程可以从由于机械驱动的调制而引起的非谐能级来理解。与没有任何机械驱动的光机械系统相比，我们的结果对于实现具有多频率的新型光子源是有用的。我们的工作也开辟了新的途径，机械工程量子态表现出高度非经典光子统计。
2019-01-23 quant-ph
Photon Routing in Cavity QED: Beyond the Fundamental Limit of Photon Blockade
光子阻塞效应的最简单和看似直接的应用，其中一个光子的传输阻止了其他光子的传输，将是将两个传入的不可区分的光子分离到不同的输出端口。我们表明，时间-能量的不确定性关系固有地防止这种理想的情况下，封锁是由一个两级系统。这一限制的基本性质是揭示了这样一个事实，即在强耦合区的腔QED的光子封锁，由Jaynes-Cummings能级结构的非线性，表现出的效率和时间行为相同的光子封锁在坏腔区，其中潜在的非线性是原子本身。我们证明，这一限制可以超过，但不能避免，利用入射光子之间的时间-能量纠缠。最后，我们展示了如何通过使用耦合到单侧腔的三能级原子来完全规避这个限制，从而实现理想且鲁棒的光子路由机制。
2011-09-03 quant-ph
Photon Anomalous Blockade in Waveguide Cavity QED with Atomic Mirrors
School of integrated circuits, Tsinghua University（清华大学集成电路学院）；Beijing Automation Control Equipment Institute（北京自动化控制设备研究所）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；CAS Center for Excellence in Topological Quantum Computation, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学拓扑量子计算卓越创新中心）；Frontier Science Center for Quantum Information（量子信息前沿科学中心）
本文研究了波导腔量子电动力学系统中输出场的光子统计特性，发现即使在损耗大、耦合弱的波导腔中，光子阻塞现象仍可能发生，这与传统光子阻塞或非传统量子干涉在腔QED系统中的条件不同。通过主方程和散射理论推导了弱驱动系统中光子阻塞的条件，发现这种异常光子阻塞是由量子芝诺效应引起的，并且对腔内介质原子位置的变化具有鲁棒性。
2026-05-21 quant-ph
Implementation of Composite Photon Blockade Based on Four-wave Mixing System
本文研究非简并四波混频系统中传统光子阻塞与非传统光子阻塞同时出现的复合光子阻塞现象，通过解析与数值计算给出实现条件，并证明该机制可降低 g(2)(0) 并提高单光子数量。
2024-07-08 quant-ph
Photon blockade in quadratically coupled optomechanical systems
研究了单色光场弱驱动下二次耦合光机械腔的稳态光子统计。我们通过计算腔光子的二阶关联函数来研究光子阻塞。通过将系统限制在零光子、单光子和双光子子空间内，我们得到了关联函数的近似解析表达式。通过求解包含光学耗散和力学耗散的量子主方程，我们还数值研究了关联函数。结果表明，在深分辨边带和单光子强耦合区，单光子共振驱动将导致光子阻塞，而光子阻塞受到机械环境热噪声的限制.
2013-08-29 quant-ph
Photon blockade via three-body interactions: toward high-purity and bright single-photon sources
School of Physics, Xi’an Jiaotong University（西安交通大学物理学院）
提出利用单光子模式与两个量子比特之间的三体相互作用实现光子阻塞，克服纯度-亮度权衡，同时实现极高纯度和高亮度。
2026-05-28 quant-ph
Enhanced photon blockade in an optomechanical system with parametric amplification
我们提出了一个方案，以提高单光子和双光子封锁效果显着在一个标准的光学机械系统（OMS）通过光学参量放大（OPA）。该方案不依赖于强的单光子光机耦合，可以消除多光子激发抑制不完全的缺点。通过对单光子阻塞（1PB）机制的分析和对系统参数的优化，得到了一个单光子激发占据概率较高的理想1PB，这意味着可以产生高质量、高效率的单光子源。此外，我们还发现当OPA存在时，不仅双光子阻塞（2PB）效应显著增强，而且2PB效应发生的区域也变宽，在此基础上，我们还推导出了使双光子发射最大化的最佳参数条件，同时更高的光子激发被强烈抑制。
2020-06-19 quant-ph
Nonreciprocal photon blockade induced by parametric amplification in an asymmetrical cavity
提出在非对称法布里-珀罗腔中利用参量放大实现非互易单/双光子阻塞，方案鲁棒且可调，为高质量非互易光子源提供新途径。
2025-04-21 quant-ph
$n$-photon blockade with an $n$-photon parametric drive
我们提出了一种在非线性腔中利用$n$ -光子参量驱动$λ(\hat{a}^{†n}+\hat{a}^n)$实现$n$ -光子阻塞的机制.当满足$n$ -光子激发共振条件时，腔中存在n个光子抑制了后续光子的吸收。为了证实这一假设的正确性，我们研究了原子-腔系统、克尔非线性腔和双耦合克尔非线性腔中的n光子阻塞。我们的结果表明，$n$ -光子聚束和$(n+1)$ -光子反聚束可以同时在这些系统中获得。这种效应是由于非谐波能量阶梯和$n$ -光子驱动的性质。为了显示驱动的重要性，我们比较了$n$ -光子驱动与相干（单光子）驱动的结果，证明了参数驱动情况下反聚束的增强。该方案具有普遍性，可用于实现其他非线性系统中的$n$ -光子阻断。
2023-01-07 quant-ph
Optical normal-mode-induced phonon-sideband splitting in photon-blockade effect
研究了由两个腔模和一个机械模组成的环耦合光机系统中的光子阻塞效应。这里，机械模式光机械耦合到两个腔模式，这两个腔模式经由光子跳跃相互作用彼此耦合。通过将光子跳跃相互作用看作微扰，我们得到了系统在零光子、一光子和二光子子空间中的本征值和本征态的解析结果。通过对两个腔模的二阶关联函数的解析和数值计算，发现在光子阻塞效应中存在光学简正模诱导的声子边带分裂现象。该工作不仅提供了一种通过调节光子跳跃相互作用来选择最佳光子阻塞驱动频率的方法，而且提供了一种利用腔光子统计来表征简正模分裂的方法。
2021-09-09 quant-ph
Simultaneous blockade of a photon phonon, and magnon induced by a two-level atom
微波光-磁混合系统由于具有超强的微波光子-磁振子耦合以及磁振子和声子的长寿命，近年来成为相干信息处理的一个很有前途的候选者。作为一种量子信息处理器件，单激发的实现对于杂化系统具有特殊的意义。本文将单个二能级原子引入光-磁系统，证明了非常规的相消干涉阻塞不能同时阻塞光子和磁振子。同时，在单激发共振条件下，即使在弱光力学区也可以同时实现光子、声子和磁振子的阻断，但声子阻断仍需要低温条件。
2020-09-21 quant-ph
Distinguishing photon blockade in a PT-symmetric optomechanical system
研究了宇称时间（PT）对称性对双腔光机系统中光子阻塞的影响，并区分了不同的阻塞机制。通过研究系统的光统计，我们发现当PT对称性破缺和未破缺时，系统的光子阻塞行为完全不同，这与PT相变有关。此外，在适当的系统参数下，还发现了两个腔同时被阻塞的有趣现象。这些统计现象都进行了详细的分析，并证明了解析求解薛定谔方程和数值模拟的主方程，分别。最后，我们还考虑了非PT对称的情况，通过比较这些结果进一步揭示了光子封锁的物理本质。与通常的光子封锁不同，我们的建议即使在弱参数机制下也是可行的，即，该方案既不需要强的光机耦合，也不需要腔之间的大的隧穿耦合。
2019-03-29 quant-ph
Nonreciprocal Photon Blockade
我们提出了如何在旋转非线性器件中通过光子阻塞产生和操纵单向非经典光。我们将这种效应称为非互易光子阻断（PB）。具体来说，我们表明，在自旋克尔谐振器，PB发生时，谐振器是在一个方向上驱动，但不是其他。发生这种情况是因为{斐索阻力}导致反循环模式的共振频率完全分裂。不同类型的纯量子关联，如单光子和双光子阻塞，可以在不同的方向上出现在一个良好的控制方式，从PB到光子诱导隧穿的过渡也被揭示出来。我们的工作为实现量子非互易器件开辟了一条新的途径，这些器件是手性量子技术或拓扑光子学的关键要素。
2018-10-15 quant-ph
Tunable photon blockade in a hybrid system consisting of an optomechanical device coupled to a two-level system
本文研究了光机械谐振腔与二能级系统（TLS）耦合的腔中的光子阻塞和反聚束现象。特别是，我们分析了耦合强度（机械模式），跃迁频率和TLS的光子封锁的衰减率的影响。由于TLS通过与机械谐振器形成的修饰态改变了光机系统的能级结构，因此腔场的统计特性受到TLS的影响。我们发现，TLS的跃迁频率和TLS与机械谐振器之间的耦合强度可以显着改变光子阻塞和隧穿。因此，我们的研究提供了一种方法来调整光子封锁和隧道使用可控TLS。
2015-09-05 quant-ph
Versatile photon gateway based on controllable multiphoton blockade
光子操纵是量子通信和计算中的一项基本技术。结合拉曼电磁诱导透明技术，我们证明了在双原子腔QED系统中，利用外控制场可以主动控制光子阻塞行为.结果表明，在该系统中可以实现一个多功能的光子网关，它可以使腔场光子从经典性质转变为量子性质，允许单光子、双光子和经典场从腔中泄漏。该方案在量子信息处理方面有着广泛的应用前景，也可以在许多人工原子系统中实现。
2018-12-11 quant-ph
Nonreciprocal Unconventional Photon Blockade with Kerr Magnons
提出基于YIG球Kerr磁子非线性的腔-磁子系统，利用方向相关Kerr效应实现非互易非常规光子阻塞，并可通过参数不对称性切换互易与非互易状态。
2024-11-13 quant-ph
Hybrid photon blockade with hyperradiance in two-qubit cavity QED system
School of Microelectronics and Data Science, Anhui University of Technology（安徽工业大学微电子与数据科学学院）
本文研究了双量子腔量子电动力学系统中由能级非谐振性与量子破坏干涉结合产生的混合光子阻塞机制，通过调节单量子ubit的偏移和泵浦场，发现能精确整合高亮度和强抗聚束的特性，并伴随超辐射现象。
2026-03-26 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
Prospects for photon blockade in four level systems in the N configuration with more than one atom
我们表明，适当选择的参数，它是可能实现光子封锁在理想的一个，两个和三个原子系统。我们还包括现实的参数范围为铷原子物种。我们的研究结果规避了文献中最近讨论的疑虑（Grangier et al Phys. Rev Lett. 81，2833（1998），Imamoglu等人Phys.Rev.Lett. 81，2836（1998））关于多原子系统中光子阻断的可能性。
2000-02-29 quant-ph
Tunable photon blockade in a two-mode second-order nonlinear system embedded with a two-level atom
研究了嵌入二能级原子的双模二阶非线性系统中对高频模的常规光子阻塞。通过求解主方程和计算零延迟时间的二阶关联函数$g^{(2)}(0)$，我们得到了该方案可以实现强的光子反聚束。特别地，我们发现通过增加系统的线性耦合系数，在二阶非线性耦合系数为零的附近会形成一个完全阻塞区域。同样，通过增加系统的非线性耦合系数，将出现理想封锁区。而且该方案对储层温度不敏感，这两点都使得目前的系统更容易在实验上实现。
2021-06-13 quant-ph
Unconventional photon blockade in a hybrid optomechanical system with an embedded spin-triplet
本文提出在内嵌自旋三重态的混合光力系统中利用调制力学耗散实现非传统光子阻塞，在弱耦合下获得g(2)(0)=0，并证明其具备作为高效单光子源的潜力。
2025-07-21 quant-ph
Universal photon blockade via two-photon light-matter interaction at chiral exceptional points
School of Physics, Anhui University（安徽大学物理学院）
理论研究了微腔中手性奇异点（CEPs）导致的通用光子阻塞（PB）效应，揭示了CEPs使两个反向传播的耳语回廊模式呈现截然不同的光子统计，为选择性产生单光子和双光子发射提供了理论基础。
2026-06-18 quant-ph
Theory of Photon Blockade by an Optical Cavity with One Trapped Atom
在我们最近的文章[1]中，我们报道了与光腔强耦合的单原子光子阻塞的观测结果。为了支持这些测量，我们在这里提供了一个扩展的讨论，光子封锁的一般现象，以及在参考文献[1]中提出的理论模型和结果。我们用光子数态的透射系数描述了光子阻塞的一般条件。对于文献[1]中的原子-腔系统，我们给出了模型哈密顿量，并研究了本征值与预言的强度关联函数之间的关系。我们探讨了不同的驱动机制对光子统计的影响。我们还提出了额外的修正模型来描述腔的双折射和交流斯塔克位移。[1]K. M. Birnbaum，A.博卡河米勒，A. D.布泽尔，T。E. Northup和H. J. Kimble，Nature 436，87（2005）.
2005-07-07 quant-ph
Deterministic entanglement of two neutral atoms via Rydberg blockade
我们证明了第一个确定性纠缠的两个单独寻址的中性原子使用里德伯封锁介导的受控非门。宇称振荡测量揭示了$F=0.58\pm0.04$的纠缠保真度，这是以上的纠缠阈值的$F=0.5$，没有任何校正的原子损失，和$F=0.71\pm0.05$校正后的背景碰撞损失。保真度的结果被证明是在良好的协议与详细的误差模型。
2010-07-02 physics.atom-ph quant-ph
Photonic Nonlinearities via Quantum Zeno Blockade
在单光子水平上实现光学非线性效应是一项非常理想但也极具挑战性的任务，因为存在基础和实际困难。我们提出了一个途径，以克服这些困难，利用量子芝诺封锁的非线性光学系统。具体考虑锂酸盐微谐振器，我们发现，可以实现一个确定性的相位门之间的单光子与近单位保真度。在制造和操作此类器件的现有技术的支持下，我们的方法可以为经典和量子领域的全光应用提供一个使能工具。
2013-03-22 quant-ph
Photon blockade induced by atoms with Rydberg coupling
本文研究了一维波导中双光子散射的光子阻塞问题，波导中含有两个通过里德伯相互作用耦合的原子。利用Laplace变换方法，得到了光子波包散射的解析解。我们通过求解单光子和双光子共振情况下的双光子相对波函数和二阶关联函数来研究光子关联。结果表明，在单光子共振条件下，双光子透射和反射分别出现了光子聚束和反聚束现象。特别是随着里德伯耦合强度的增加，聚束和反聚束效应增强。此外，我们还发现了由双光子共振引起的聚束-反聚束跃迁现象。
2013-02-24 quant-ph
Robust Universal Photon Blockade in a Bimodal Jaynes-Cummings Model via Kerr Nonlinearity
Xinjiang Normal University（新疆师范大学）；Lanzhou University（兰州大学）
本文通过Kerr非线性在双模Jaynes-Cummings模型中展示出鲁棒的通用光子阻塞，其核心方法是单个两能级原子与波导微腔的耦合，并揭示了非线性在提升单光子源纯度和亮度中的协同优势。
2026-04-04 quant-ph
Finite-size scaling of the photon-blockade breakdown dissipative quantum phase transition
我们证明，可观察到的电报信号伴随着双稳态的光子阻塞击穿制度的驱动和有损Jaynes-Cummings模型是有限大小的前体什么在热力学极限是一个真正的一阶相变。我们构建了一个有限尺寸标度的系统参数的一个定义良好的热力学极限，其中系统仍然是相同的微观系统，但电报信号变得宏观的时间尺度和强度。这种有限尺寸标度的存在完成并证明了光子阻挡击穿效应作为一阶耗散量子相变的分类。
2019-05-27 quant-ph
Photon transport and blockade based on non-Markovian interactions between a microring resonator and waveguide
The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）
本文提出基于非马尔可夫相互作用的光子传输与阻塞机制，通过调控波导与微环谐振器的耦合参数实现光子阻塞效应，并利用散射矩阵和相关函数进行评估。
2026-02-15 quant-ph
Photon antibunching in a cavity-QED system with two Rydberg-Rydberg interaction atoms
我们提出了如何在腔-QED系统中实现强的光子反聚束效应。通过计算等时间二阶关联函数g（2）（0），我们发现在原子驱动方案中出现了非常规光子阻塞和常规光子阻塞，并且它们都受到Rydberg-Rydberg相互作用的显著影响。我们还发现，在适当的参数下，光子的反聚束和平均光子数可以显着提高相结合的常规光子封锁和非常规光子封锁。在腔驱动方案中，Rydberg-Rydberg相互作用的存在严重破坏了非常规光子阻塞机制下的光子反聚束。这些结果将有助于指导里德伯原子-腔系统中单光子发射器的实现。
2021-08-21 quant-ph
Single-photon source based on Rydberg exciton blockade
我们提出了一种新的固态单光子源的基础上，最近观察到的里德堡封锁效应的激子在氧化亚铜。在具有高主量子数的能级中激子之间的强相互作用防止在小晶体中产生多于一个激子。由此产生的有效的二能级系统是一个很好的单光子源。我们的定量估计表明，GHz率和值的二阶关联函数$g_2(0)$低于百分之一的水平，应同时实现。
2017-02-04 quant-ph
