Quantum state manipulation of trapped atomic ions
利用激光冷却和囚禁的9Be+离子研究了相干量子态合成和量子逻辑方法。我们创建和表征非经典的运动状态，包括“薛定谔猫”状态。实现了一个基本的量子逻辑门，它使用两个量子化的离子运动状态和两个离子内部状态作为量子比特。我们探讨了一些应用程序，并在实现中存在的问题，量子计算的基础上，多个被困离子。
1997-05-12 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
Distributed coherent manipulation of qutrits by virtual excitation processes
我们提出了一个方案的确定性相干操纵两个原子qutrits，被困在单独的腔耦合通过一个短的光纤或光学谐振腔。我们研究这样一个系统中的色散原子-场相互作用的制度，其中原子，腔和光纤的动力学通过原子激发态和光子态在腔和光纤中的虚布居操作。我们表明，由此产生的有效动力学允许创建强大的quutrit纠缠，并彻底调查的影响，由于原子自发发射和光子泄漏的缺陷和耗散，对两个quutrit状态的纠缠。
2009-11-20 quant-ph
Experimental issues in coherent quantum-state manipulation of trapped atomic ions
方法，和限制，产生纠缠态的被困原子离子进行检查。尽可能多地，状态操纵描述的量子逻辑操作，因为条件动力学隐含在量子逻辑是中央的纠缠的创建。结合当前的研究热点，讨论了I。Cirac和P. Zoller（因斯布鲁克大学）进行了讨论。几种可能的退相干机制进行检查，并确定哪些可能是更重要的。本文还讨论了量子计算领域之外的囚禁离子纠缠态的一些潜在应用。
1998-02-27 quant-ph
Coherent photon manipulation in interacting atomic ensembles
在冷原子气体中，光子与里德伯激发的耦合在单个光量子的水平上产生了前所未有的大的光学非线性，其中附近暗态极化激元的形成被里德伯原子之间的强相互作用阻挡。然而，这种阻断机制实现了固有的耗散非线性，这限制了实际应用的性能。在这项工作中，我们提出了一种新的方法，通过一个很大程度上相干的机制，大大抑制光子损失的强光子相互作用。而不是一个极化激元封锁，它是基于不同类型的暗态极化激元与不同的传播特性之间的相互作用引起的转换。我们概述了这种方法的具体实施，并表明，它允许把一个单一的光子变成一个有效的镜子，具有强大的和连续可调的反射相位。我们描述了潜在的应用，包括详细讨论可实现的操作系统。
2017-02-13 quant-ph
Atomic-scale on-demand photon polarization manipulation with high-efficiency for integrated photonic chips
Sun Yat-sen University（中山大学）；Anhui University of Technology（安徽工业大学）
针对集成量子光子电路缺乏偏振编码的问题，提出集成单量子发射器的波导方案实现单光子任意偏振操控，该偏振转换器具备转换灵活、频率可调、高效抗耗散和原子级尺寸等优势，为集成量子光子电路的偏振编码提供有效方案，助力量子光子芯片发展。
2024-09-26 quant-ph
Manipulation of quantum states in memory cell: controllable Mach-Zehnder interferometer
在这篇文章中，我们考虑了操纵量子信号的可能性，确保使用三脚架型原子存储单元。我们表明，根据在写入和读取的驱动字段的配置，这样的单元允许存储和转换的信号。可以在输入处通过两个连续脉冲的马赫-曾德尔干涉仪模式下提供存储器单元的操作。我们提出了一个部分信号读出的过程，提供检索光和原子系综之间的纠缠。因此，我们已经表明，三脚架原子细胞是一个有前途的候选人，实现量子逻辑操作，包括两个量子比特的，可以执行的基础上只有一个细胞。
2016-12-03 quant-ph
Reconfigurable, site-selective manipulation of atomic quantum systems in two-dimensional arrays of dipole traps
我们捕获原子在多功能的二维（2D）阵列的光学势，准备灵活的二维自旋配置，进行选址相干操作，并演示了不同的系统属性，如退相和退相干的同时测量的实施。这种用于原子量子系统的灵活操纵的新方法是基于微透镜的2D阵列和液晶光调制器的2D阵列的组合。它为量子简并气体的研究、量子信息处理和量子模拟提供了新的控制方式。
2010-06-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Electric control of collective atomic coherence in an Erbium doped solid
我们展示了快速和准确的控制集体原子相干性的演变在掺铒固体使用外部电场。这是通过使用电场梯度和线性斯塔克效应控制在1536 nm处发射的铒离子的非均匀加宽来实现的。原子相干性的操纵的特征在于在光激发之后由样品发射的集体自发发射（光自由感应衰减），其不需要任何原子的先前准备。我们发现，由电场控制的原子的退相和再定相导致光学自由感应衰减的崩溃和复苏。我们的研究结果表明，使用外部电场不会引入任何实质性的额外的退相干，并使集体原子相干性的操作具有非常高的精度上的时间尺度上的几十ns。这为光子量子态存储和量子态操作提供了一个有趣的资源。
2009-07-24 quant-ph
Arbitrary Rotation of a Single Spinwave Qubit in an Atomic-Ensemble Quantum Memory
我们报告的第一个实验实现的单量子比特操纵存储在原子系综量子存储器中的单自旋波。为了实现高保真度的门操作，我们将受激拉曼跃迁和受控的拉莫尔旋进联合使用。我们用量子态层析术和量子过程层析术表征了门的性能，这两种方法都意味着已经实现了高保真度的操作。我们的工作补充了原子系综量子存储器的实验工具箱，增加了单量子比特操纵的能力，因此可能在未来的可扩展量子网络中有重要的应用。
2015-01-28 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
Electric-field control of exciton fine structure: atomic scale manipulation of exchange splitting
我们采用原子紧束缚理论，结合库仑组态相互作用和交换效应来描述垂直电场中对称量子点中的激子。我们表明，场致操纵激子的取向和相位产生急剧减少的精细结构分裂，一个anticrossing，和90度旋转的偏振，类似于实验。一个原子的分析是必要的，以解释如何激子重定向修改各向异性交换和精细结构分裂，而不显着改变其他分裂。
2012-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Coherent manipulation of four-level double lambda-like atomic system by a train of ultra-short few-cycle-optical pulses
我们已经证明，在四能级双类双量子阱系统中，利用超短光脉冲的训练可以实现近完全相干。分析了多普勒展宽效应的影响，提出了一种在原子系综中建立不同速度群间高而均匀相干性的方案。我们还提出了一种新的方案，使用啁啾脉冲的激发，并表明，除了在系统中产生的相干性，它是可能的，以改变原子的平移状态。
2014-01-15 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Scheme for demonstrating Bell theorem in tripartite entanglement between atomic ensembles
我们提出了一个实验上可行的方案来证明量子非局域性，使用Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）和$W$纠缠原子系综产生的一个新的发展的方法基于激光操纵和{}单光子探测。
2002-09-01 quant-ph
Optical Manipulation of Light Scattering in Cold Atomic Rubidium
本文简要介绍了冷原子铷中光散射的研究进展。我们特别关注的影响，辅助应用领域的系统响应弱，近共振探测场。辅助场可以强烈地干扰光的传播，除了稳态的情况下，动态有趣的效果明显出现在时域，并在光偏振依赖的过程。在一般性介绍之后，提出了在这些研究中发现的特征的两个例子。这些包括非线性光学效应（a）在控制和探测场的组合激发下的前向和荧光配置散射的比较研究，以及（b）由于光移动强施加场的光学响应的空间结构的操纵。
2014-06-23 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Measurement-induced manipulation of the quantum-classical border
我们证明了通过对量子系统进行非选择性测量来控制量子和经典世界之间边界的可能性。我们考虑一个初始处于薛定谔猫态的量子谐振子与环境的相互作用。我们表明，环境引起的退相干转换成一个统计的猫状态的混合物可以强烈抑制通过适当的序列的测量。
2007-04-24 quant-ph
Quantum storage and manipulation of heralded single photons in atomic quantum memories
我们展示了在基于电磁感应透明的原子量子存储器中，来自腔增强自发参量下转换（SPDC）源的窄带预示单光子的存储和操纵。我们发现，非经典的相关性之间的预示和检索的光子存储过程后保存。通过在反演过程中改变耦合场的强度，我们进一步证明了单光子的波形或带宽可以被操纵，甚至可以增强光子对之间的非经典关联。与以前的工作不同，我们的SPDC源是单模的频率，这不仅减少了实验的复杂性所产生的外部滤波，但也增加了有用的光子产生率。我们的结果可以很容易地放大，从而为未来实现大规模应用在量子信息处理奠定了基础。
2019-07-12 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Classical Autoencoder Distillation of Quantum Adversarial Manipulations
本文提出利用经典自编码器蒸馏量子操纵图像数据集，以提升量子分类器在对抗攻击下的鲁棒性。
2025-04-12 quant-ph
Engineering the quantum transport of atomic wavefunctions over macroscopic distances
对物质波的操纵是量子力学发展史上的一个里程碑。它的基础是通过观察晶体上物质的衍射，以及光栅和杨氏双缝干涉与电子、中子、原子和分子的实验验证。最近，物质波操纵已经成为实现量子传感器等量子设备的基石，并且在实现量子计算机的许多提议中发挥着重要作用。在这封信中，我们通过在毫米距离上可逆地伸缩波函数来相干地控制波函数的空间范围。该方案实验上的显著简单性将使其在量子传输和量子计算领域的应用变得容易。
2008-10-09 quant-ph
The classical communication cost of entanglement manipulation: Is entanglement an inter-convertible resource?
纠缠比特或"ebits“已经被提出作为量子信息处理中基本资源的定量度量。为了使这种解释有效，重要的是要表明，相同数量的ebits在不同的形式或浓度是相互转换的渐近极限。在这里，我们提请注意一个非常重要的，但迄今未被注意的方面纠缠操纵-经典的通信成本。我们构造了一个显式的过程，证明了对于二体纯态，在渐近极限下，纠缠可以集中或稀释，而经典通信代价为零。因此，二分纯态的纠缠被确立为一个真正的相互转换的资源。
1999-07-07 quant-ph
Exploiting the local polarization of strongly confined light for sub-micron-resolution internal state preparation and manipulation of cold atoms
强限制光场必然表现出在亚波长尺度上变化的局部偏振。我们证明，这种单一的光学模式可以用来选择性地和同时操纵原子系综，这些原子系综彼此之间的距离小于一微米，并且与光场均匀耦合。该技术是实现与一个光学反射镜，它提供了一个强引导的光学模式和两个直径的铯原子的线性阵列之间的倏逝场接口。利用这一单一的光学模式，两个原子系综可以同时被光学泵浦到相反的塞曼态。此外，状态相关的光位移可以局部不同，从而使两个系综的独立相干操纵。我们的研究结果开辟了在纳米量子光学系统中对原子样品进行高级操作的途径。
2014-08-06 physics.atom-ph quant-ph
Correlated Quantum Memory: Manipulating Atomic Entanglement via Electromagnetically Induced Transparency
提出了一种在柔性三能级原子多系综$united$中利用电磁感应透明实现量子态存储和操纵的可行方案。对于不同的原子阵列配置，可以适当地操纵信号和控制光，以在线性光学的框架内产生不同形式的原子纠缠。这些结果为设计通用量子存储器器件提供了新的思路，例如，原子网格
2004-10-13 quant-ph
Quantum manipulation of two-color stationary light: Quantum wavelength conversion
利用双色定态光场的双原子相干性和量子频率变换，实现了行波光脉冲的量子操纵。利用双色定态光现象实现的行波量子频率转换率接近于1。从脉冲面积、能量转移和传播方向等方面对双色稳态光的频率转换过程进行了理论分析。这一过程可以将弱场的相干相互作用应用于非线性量子光学，如量子无损测量。
2005-12-20 quant-ph
Elimination, reversal, and directional bias of optical diffraction
利用电磁感应透明（EIT）热蒸汽介质中原子的热运动，我们实验演示了光学衍射的操纵。通过适当调节EIT参数，原子运动引起的折射可以完全抵消傍轴自由空间衍射，从而消除衍射对任意图像的影响。通过进一步的操纵，衍射可以加倍，不对称地偏置以引起偏转，甚至反向。后者允许一个实验性的实施一个类比的负折射率透镜。
2009-06-18 quant-ph
Coherent manipulation of Bose-Einstein condensates with state-dependent microwave potentials on an atom chip
基于纠缠的技术，如量子信息处理、量子模拟和量子增强计量学，有可能彻底改变我们的计算和测量方式，并有助于澄清纠缠本身令人困惑的概念。原子芯片上的超冷原子在实现上具有吸引力，因为它们以紧凑、稳健和可扩展的设置提供对量子系统的控制。这个系统中的一个重要工具是依赖于内部原子状态的势。相干动力学在这种潜力结合碰撞相互作用允许纠缠产生的单个原子和合奏。在这里，我们展示了相干操纵玻色凝聚原子在这样一个潜在的，产生在一个新的方式与微波近场的原子芯片。我们实现了原子内态和运动态的可逆纠缠，实现了具有内态标记的囚禁原子干涉仪。我们的系统提供了对介观凝聚体中碰撞的控制，为片上产生多粒子纠缠和量子增强计量学与自旋压缩态铺平了道路。
2010-09-13 quant-ph
Establishing EPR-channels between Nanomechanics and Atomic Ensembles
我们建议通过光量子总线的原子系综，其中高精度的状态准备，操作和测量的手段是可用的纳米机械系统的接口。这特别允许量子非爆破钟测量，将耦合系统、原子系综-纳米机械谐振器投射到纠缠EPR状态中。纠缠是可观察到的，即使是纳米谐振器最初远远高于其基态，并可用于从原子系综的机械系统的状态的隐形传态。
2008-12-10 quant-ph
Adiabatic passage of collective excitations in atomic ensembles
我们描述了一个理论方案，允许转移的量子态的原子集体激发之间的两个宏观原子系综定位在两个空间分离的域。这个概念是基于双激子暗态的发生，由于从两个原子系综的发射的集体破坏性量子干涉。利用受激拉曼散射对原子与光场耦合进行相干操作，暗态将从一个系综的激子态外推到另一个系综的激子态。这实现了原子系综之间量子信息的传输。
2003-06-27 quant-ph
Topological Insights from State Manipulation in a Classical Elastic System
本文通过外部驱动操控两能级弹性比特实现Berry相位受控积累，利用Bloch球表示实现量子模拟逻辑门，揭示了系统的拓扑性质，并利用外部参数探索拓扑转变，拓展了拓扑概念在材料与计算模型设计中的应用。
2025-04-03 quant-ph
Storage and Manipulation of Light Using a Raman Gradient Echo Process
梯度回波存储（GEM）方案有可能成为一种合适的光量子信息存储和检索协议。本文综述了利用拉曼耦合在三能级原子系综的基态存储信息的$Λ$ -GEM方法的性质。该方案是通用的，因为它可以存储和重新排序多个光脉冲。到目前为止，这个方案已经使用热铷气体电池实现。有不同的现象可以影响这些原子系统的性能。我们调查原子运动和四波混频的影响，目前的实验表明寄生四波混频可以减轻。我们还使用的内存来证明脉冲形状的保存和脉冲的向后检索。
2012-03-29 physics.atom-ph quant-ph
Atomic-scale imaging and charge state manipulation of NV centers by scanning tunneling microscopy
针对单个NV中心原子尺度表征与控制难题，提出利用导电石墨烯覆盖层结合STM的新方法，实现NV⁻缺陷的直接成像、光谱/构型分析及电荷态（NV⁻至NV⁰）操控，推动NV中心原子尺度研究与量子器件开发。
2025-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Towards deterministic optical quantum computation with coherently driven atomic ensembles
使用光子量子比特的可扩展和有效的量子计算需要（i）单光子的确定性源，（ii）能够纠缠光子对的巨大非线性，以及（iii）可靠的单光子探测器。此外，光量子计算机还需要一个强大的可逆光子存储装置。在这里，我们讨论了几个相关的技术，在电磁诱导透明的制度，能够实现所有上述先决条件的确定性光量子计算与单光子的原子系综的相干操纵的基础上。
2005-01-10 quant-ph
Improving classical capacity of qubit dynamical maps through stationary state manipulation
Institute of Physics, Faculty of Physics, Astronomy and Informatics Nicolaus Copernicus University in Toruń（托伦尼古拉·哥白尼大学物理、天文学与信息学院物理研究所）
研究通过操控动力学映射的稳定态，提升相协通道的Holevo容量和纠缠辅助经典容量，展示非单位性作为信息传输资源的优势。
2023-02-23 quant-ph
Precision spectral manipulation of optical pulses using a coherent photon echo memory
光子回波方案是高效率相干光存储器的优秀候选方案。它们能够进行高带宽的多脉冲存储、脉冲重排序，并且在理论上已被证明与量子信息应用兼容。一种特定的光子回波方案是梯度回波存储器（GEM）。在该系统中，在光传播方向上诱导原子频率梯度，导致光谱沿着存储介质的长度的傅立叶分解。这种傅立叶编码允许对存储的光进行精确的光谱操作。在这封信中，我们展示了使用GEM的光脉冲的频移、光谱压缩、光谱分裂和精细色散控制。
2010-03-25 quant-ph
Decoherence-free quantum memory for photonic state using atomic ensembles
大规模量子信息处理需要稳定、长寿命的量子存储器。本文利用原子-光子纠缠，提出了一种实验上可行的利用原子系综实现无消相干量子存储的方案，并展示了其应用之一：基于激光操纵原子系综实现未知量子态的远程传输，通过光学元件实现光子态操作，以及中等效率的单光子探测。该方案具有对实际噪声和缺陷的固有容错性，允许在当前技术范围内检索存储器中的信息以用于进一步的量子信息处理。
2008-11-04 quant-ph
Light Manipulation via Tunable Collective Quantum States in Waveguide-Coupled Bragg and Anti-Bragg Superatoms
本文实验研究由八个超导人工原子构成的一维波导量子电动力学系统，通过设计布拉格与反布拉格两种原子间距并调控原子频率，实现了集体诱导透明和宽带光子带隙等可调光操控现象，展示了其在量子器件中的应用潜力。
2025-07-01 quant-ph
Optical transport and manipulation of an ultracold atomic cloud using focus-tunable lenses
我们提出了一个光学设置与可调焦距透镜动态控制腰部和焦点位置的激光束，在其中我们运输一个被困的超冷云的87-Rb超过28厘米的距离。该方案使我们能够在恒定的腰部移动焦点位置，在整个传输长度上提供均匀的捕获条件。在整个距离上传输的原子的比例接近于1，而云的加热在几个微开尔文的范围内。我们表征的焦点的位置稳定性，并表明，在焦点位置的残余漂移率可以通过抵消与可调透镜补偿。除了是一个紧凑和鲁棒的计划，以运输超冷原子，报告的激光束的控制，使动态剪裁的捕获潜力成为可能。作为一个例子，我们通过改变偶极束的束腰尺寸来控制原子云的尺寸。
2014-09-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Transporting, splitting and merging of atomic ensembles in a chip trap
提出了一个利用原子芯片产生的含时磁场操纵冷原子的工具箱。线布局，详细的实验过程和结果，提出了以下实验：使用磁传送带定位冷原子和玻色-爱因斯坦凝聚体的分辨率为2纳米;分裂的热云和BEC在可调磁双阱势;控制分裂的冷水库。实现这些操作的设备可以彼此组合。我们证明了这一点，结合水库分裂器和传送带，以获得冷原子分配器。讨论了这些器件在片上量子信息处理、原子干涉测量和约瑟夫森结物理中的重要性。对于所有器械，提供了吸收图像视频序列，以证明其随时间变化的行为。
2004-11-02 quant-ph
Adiabatic Quantum State Manipulation of Single Trapped Atoms
我们使用微波诱导绝热通道内的光学囚禁单个中性Cs原子的字符串的选择性自旋翻转。我们利用磁场梯度使原子的跃迁频率随位置变化。为了翻转选定原子的自旋，我们用光学方法测量它的位置，并在其各自的共振频率上扫描微波频率。我们分析了该方案的寻址分辨率和实验鲁棒性。此外，我们表明，绝热自旋翻转也可以诱导与一个固定的微波频率确定性运输的原子通过共振的位置。
2005-05-31 quant-ph
Quantum repeater with Rydberg blocked atomic ensembles in fiber-coupled cavities
我们提出并分析了一种量子中继器结构，在该结构中，光学腔中的里德堡阻挡原子系综通过光纤连接。纠缠的产生，交换和纯化是通过集体激光操纵的合奏和光子传输。纠缠的成功传输和存储是由电离事件而不是以前的方案中使用的光子探测信号来预示的。我们演示了如何高电荷检测效率允许缩短平均纠缠产生时间，我们分析了我们的方案与合奏Cs原子的实施。
2013-12-11 quant-ph
Electrically tunable quantum interference of atomic spins on surfaces
本研究通过扫描隧道显微镜中的电场调控原子自旋间的磁相互作用，实现了单自旋和耦合自旋对的LZSM量子干涉，为强驱动下全电学量子操控开辟了新途径。
2025-06-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Estimation of a classical parameter with gaussian probes: magnetometry with collective atomic spins
我们提出了一个理论的经典磁场的集体自旋分量的高斯分布的原子样品的估计。通过将磁场和探测激光场作为与原子平等的高斯分布的量子变量，我们得到了一个非常通用的描述，这是很容易适应，包括探测与压缩光，耗散和损失和额外的测量能力的原子系统。
2004-03-01 quant-ph
Cavity-assisted atomic Raman memories beyond the bad cavity limit: effect of four-wave mixing
量子存储器不仅可以用于量子信息的存储，而且可以用于对量子态的系综的实质性操纵。因此，这种操作的速度以及写入和检索持续时间相对较短的信号的能力变得重要。以前已经考虑了腔增强原子拉曼存储器的效率的限制，其持续时间不大于腔场寿命，即，超过坏腔限制的信号。在这项工作中，我们调查的四波混频噪声，所产生的检索相对较短的信号从腔辅助存储器，从而补充了最近的考虑由其他作者，谁主要集中在大腔衰减率的限制。四波混频噪声通常被认为是一个重要因素，能够阻止在各种原子、固态等实现中实现高存储器质量。边带噪声源（相对于量化信号，由腔支持）在四波混频中起重要作用。我们提出了一种方法，允许一个帐户的边带量子噪声源的不同的物理起源在腔辅助原子存储器使用统一的理论框架，基于一个双波段的光谱滤波的噪声源。我们证明，在这样的光谱选择性存储器的边带原子噪声源基本上有助于四波混频噪声的检索信号上的边带量化场进入腔体的标准。
2018-07-29 quant-ph
Freezing motion-induced dephasing in an atomic-ensemble quantum memory
运动诱导退相是原子-气体量子存储器的主要退相干机制。在本文中，我们开发了一种新的相干操作技术，使任意工程的自旋波动量与可忽略的噪音。通过将自旋波动量归零，运动诱导的退相可以完全冻结。我们用DLCZ组态中的激光冷却原子实验证明了这个方案。通过施加冻结脉冲，存储寿命得到显着延长到原子云膨胀的极限，并且不再依赖于探测角度。所观察到的高于20的高互相关证明了在相干操作之后高保真存储器操作被很好地保留。
2016-04-12 physics.optics 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
Tunneling, self-trapping and manipulation of higher modes of a BEC in a double well
在四模近似下，研究了囚禁在一维对称双势阱中的原子玻色-爱因斯坦凝聚体，发现两个基态模的半经典动力学性质受到两个激发模的宏观占据的强烈影响.特别是，两个激发模式的添加已经揭示了与耗散对冷凝物的影响有关的特征。在一般情况下，我们发现一个丰富的动力学，包括拉比振荡，混合约瑟夫森拉比制度，自陷，混沌行为，和存在的不动点。我们研究了如何通过控制基态的原子布居来操纵激发态原子的动力学。
2013-12-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Heterodyne non-demolition measurements on cold atomic samples: towards the preparation of non-classical states for atom interferometry
我们报道了一个新的实验，通过量子非破坏（QND）测量冷原子样品制备在一个高精细环形腔中的非经典原子态。为QND检测开发的外差技术对于几百\muW的本地振荡器光功率和几GHz的检测带宽表现出光散粒噪声限制行为。这种探测工具用于单次通过非破坏性地跟踪原子样品在拉比振荡或自旋回波干涉序列下的内部状态演化。
2011-06-29 quant-ph
Nuclear Spin Squeezing Based on Spin-Exchange Collisions
Hubei Polytechnic University（湖北理工学院）；Tsinghua University（清华大学）
本研究基于碱金属与惰性气体系综的相干自旋交换相互作用，提出一种可高效制备操控超长寿命核自旋压缩的方案，该方案易实现且适配性高，将推动核自旋非经典态的相关研究与应用。
2026-08-03 quant-ph
Quantum storage on subradiant states in an extended atomic ensemble
发展了一种对原子集体态进行相干操纵的方案，使得在扩展的原子系综中产生总的次辐射态，在该次辐射态中，由于相邻原子之间的相消干涉，自发发射被抑制到各个方向。讨论了产生这种态的最佳条件及其对量子存储的适用性。结果表明，为了获得最大的信噪比，利用原子系统的均匀展宽吸收线存储和重构的光脉冲的形状应是系统响应函数的时间反演正则部分。在高光密度的限制下，这样的脉冲允许人们准备集体亚辐射原子态，其在介质中的原子激发的空间分布接近平坦。
2008-04-06 quant-ph
Coherent control of collective spontaneous emission in an extended atomic ensemble and quantum storage
分析了扩展原子系综与单光子波包共振相互作用系统中集体自发发射的相干控制。提出了一种对集体原子态进行相干操纵的方案，使得原子系统的超辐射态可以变换为亚辐射态，反之亦然。讨论了这种方案在光量子态存储和单光子波包整形中的可能应用。结果表明，在共振线不均匀展宽的情况下，即使波包的持续时间大于超辐射寿命，具有任意脉冲形状的单光子波包也可以被记录为亚辐射态并被重构.具体分析了存储量子密码学中使用的时间箱量子比特的适用性。
2006-06-19 quant-ph
Effects of classical drivings on the power broadening of atomic lineshapes
本研究在Jaynes-Cummings模型下，通过密度矩阵方法分析经典驱动对原子线形功率展宽的影响，并与标准模型对比验证。
2024-04-21 quant-ph
Coherent Manipulation of Quantum Delta-kicked Dynamics: Faster-than-classical Anomalous Diffusion
在一个改进的反冲转子系统中，每两次反冲后反冲势发生反转，在经典相空间中发现了大的输运规则岛。相应的量子系统，对于各种系统参数和长时间尺度，显示能量吸收是显着快于相关的基础经典异常扩散。这些结果对量子混沌和量子控制都有意义。
2003-06-05 nlin.CD quant-ph
Spatially-resolved control of fictitious magnetic fields in a cold atomic ensemble
原子-光子相互作用的有效和不受限制的工程需要对光束进行精确的空间分辨控制。这种操纵的巨大潜力在于从固态到原子物理学的一系列学科。在这里，我们使用一个塞曼的形状激光束的ac-Stark位移进行旋转的自旋与空间分辨率在一个大的冷铷原子系综。我们发现，光强度的不均匀性是主要的来源，从而退相干，但与适当的光束成形这种有害的影响被强烈减轻允许旋转15拉德在一个自旋进动寿命。最后，作为一个特殊的例子，我们的计划启用的复杂的操作，我们证明了一系列的自由感应衰减信号的闪烁和复兴行为的原子系综上的印记梳状图案。
2018-02-28 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Demonstration of a photonic time-frequency Fourier transform and temporal double slit using atomic quantum memory
本研究利用梯度回波存储与电磁诱导透明协议，在铷原子量子存储器中实现时间-频率傅里叶变换，并演示时域双缝干涉，为量子光学系统引入经典傅里叶操控能力。
2025-10-08 physics.atom-ph quant-ph
Nonlinear manipulation and control of matter waves
本文综述了我们最近在非线性原子光学方面的一些结果。除了讨论物质波之间的非线性波外，我们还讨论了光波与物质波之间的动力学相互作用。这种新的范例，这是现在在实验范围内，有可能影响物理学的一些领域，包括操纵和原子相干的应用，以及微观和宏观系统之间的量子纠缠的准备。可能的应用包括量子信息处理、物质波全息术和纳米纤维。
1999-06-23 cond-mat.soft physics.atom-ph quant-ph
