Ultranarrow resonance peaks in the transmission and reflection spectra of a photonic crystal cavity with Raman gain
从理论上研究了三态$Λ$方案中探测光入射到一维光子晶体缺陷中的拉曼增益。我们发现，存在一个泵浦强度范围，在该范围内，探测场的透射和反射光谱显示出\textit{simultaneously}出现窄峰（共振），其位置由拉曼共振决定。透射和反射系数在几十个$μ$ W/cm $^{2}$量级的泵浦强度下可以大于1。当抽运光强度在该区域之外时，透射谱中的峰变成窄谷。窄共振的性质归因于拉曼跃迁附近的非线性折射率的剧烈色散，这导致探测波的群速度显著降低。
2009-09-01 physics.optics quant-ph
Cavity-enhanced Raman emission from a single color center in a solid
我们证明了腔增强拉曼发射从一个单一的原子缺陷在固体中。我们的平台是一个单一的硅空位中心的钻石耦合与单片钻石光子晶体腔。该腔能够实现拉曼发射的前所未有的频率调谐范围（100 GHz），其显著超过金刚石纳米结构中硅空位中心的光谱不均匀性。我们还表明，腔选择性地抑制声子诱导的自发发射，降低拉曼光子产生的效率。我们的研究结果为纳米光子平台中固态量子发射体之间的光子介导的多体相互作用铺平了道路。
2018-08-21 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Theory of Raman transitions in cavity QED
我们提出了两种方案来驱动被囚禁在高精细度光腔中的单个原子的基态超精细流形之间的拉曼跃迁。在这两种方案中，拉曼耦合是由腔内的驻波场产生的，从而避免了自由空间拉曼方案在腔系统中必须面对的光学访问限制。这些基于腔的拉曼方案可以用来相干操纵原子的内部和运动自由度，从而为研究腔量子电动力学提供了有力的工具。我们给出了详细的理论分析，每个方案，无论是一个三能级原子和一个多能级铯原子。此外，我们还展示了如何利用这些拉曼方案将轴向运动的原子冷却到量子基态，并对冷却过程进行了计算机模拟。
2008-07-06 quant-ph
Raman spectroscopy of a single ion coupled to a high-finesse cavity
我们描述了一个基于离子的腔QED系统，其中原子的内部动力学通过真空受激拉曼跃迁耦合到光腔的模式。我们观察到不同的激发偏振的拉曼光谱，并找到定量与理论模拟。离子的残余运动在拉曼光谱中引入运动边带并导致离子离域。该系统提供了腔辅助解析边带基态冷却和相干操纵离子和光子的前景。
2008-10-15 quant-ph
Relaxation oscillations, stability, and cavity feedback in a superradiant Raman laser
利用激光冷却的$^{87}$ Rb喇曼激光器，实验研究了深工作于坏腔区的光学激光器的弛豫振荡和振幅稳定性。通过将激光场的测量与原子布居的非破坏测量相结合，我们推断出由集体原子布洛赫矢量表示的增益介质的响应。用一个简单的模型定性地解释了结果。测量和理论扩展到包括中间再泵浦状态的振荡器的闭环稳定性和稳定或增强弛豫振荡腔反馈的作用的效果。实验研究了深工作于坏腔区的光学激光器的稳定性，这将指导未来超窄线宽超辐射激光器的发展。
2013-01-07 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Stimulated photon emission and two-photon Raman scattering in a coupled-cavity QED system
研究了一维耦合腔系统中光子与极化激元的散射问题。解析近似分析和数值模拟表明，通过极化激元-光子碰撞，光子可以激发极化激元的光子发射。这一发现为耦合腔QED系统中光子受激从绝缘相到辐射相的跃迁提供了可能性。然而，我们也发现双光子拉曼散射过程可以产生极化激元。这为借助原子-腔相互作用实现单光子存储铺平了道路。
2016-02-16 quant-ph
Vacuum-Stimulated Raman Scattering based on Adiabatic Passage in a High-Finesse Optical Cavity
报道了利用高精细度光腔的真空场实现的λ型三能级原子受激喇曼散射的首次观测。该方案基于泵浦光与腔场之间的反直觉相互作用序列，利用绝热通过技术产生一个腔内光子。这个光子通过反射率较低的镜子离开谐振腔。发射率表现出的特征依赖于腔和泵的失谐量，所观察到的光谱有一个亚自然的线宽。计算结果与数值模拟结果吻合良好。
2002-02-20 quant-ph
Raman-assisted Rabi resonances in two-mode cavity QED
研究了有耗双模腔中电子振动系统的动力学行为，第一模与电子跃迁共振，第二模与拉曼跃迁近似共振。我们推导出该系统的动力学的解析解。对于适当选择的失谐的第二模式从确切的拉曼共振，我们得到的条件是密切相关的拉比共振现象，因为它是众所周知的激光物理。这种共振可以在自发发射光谱中观察到，其中第二模式的光谱在弱拉曼耦合的情况下被显著增强。
2011-06-10 quant-ph
Equilibrium Parametric Amplification in Raman-Cavity Hybrids
该研究发现拉曼-腔混合系统在平衡态下可通过拉曼模式涨落实现光放大，形成特殊参量拉曼极化激元，为调控物质性质提供了新的共振机制。
2024-09-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing Strong Coupling between a Microwave Cavity and a Spin Ensemble with Raman Heterodyne Spectroscopy
拉曼外差光谱是表征自旋能量和动力学的有力工具。该技术使用光泵将相干性从自旋跃迁转移到更容易检测到相干发射的光跃迁。在这里，拉曼外差光谱用于探测耦合到微波腔的正硅酸钇（Y $_2$ SiO $_5$）晶体中的铒掺杂剂的同位素纯化系综。由于铒电子的自旋跃迁是强耦合到微波腔，我们观察到拉曼外差信号的混合自旋腔模式（极化激元）的谐振频率，而不是裸铒自旋跃迁频率。使用耦合系统，我们进行了饱和恢复测量的基态自旋弛豫时间T $_1$ = 10 $\pm$ 3秒，也观察到拉曼外差信号使用的激发态自旋跃迁。我们讨论了这些结果的影响，努力朝着转换微波量子态的光学量子态。
2021-05-12 quant-ph
Quantum logic gates using Stark shifted Raman transitions in a cavity
提出了一种利用失谐光腔与三能级喇曼系统相互作用实现基本的两量子比特逻辑门如量子相位门和控制非门的方案。我们讨论了斯塔克位移的作用，这是同样重要的条款导致双光子跃迁。所提出的逻辑门的操作涉及原子的亚稳态，因此不受自发发射的影响。这些想法可以扩展到产生多粒子纠缠。
2004-03-13 quant-ph
Cavity-enhanced Raman scattering for in situ alignment and characterization of solid-state microcavities
我们报道了嵌入高度小型化的全调谐法布里-珀罗腔中的单晶金刚石膜的腔增强拉曼散射。与相应的共焦测量相比，拉曼强度增强了58.8倍。强烈的信号放大是由于Purcell效应。我们表明，腔增强拉曼散射可以利用作为一个窄带，高强度，内部光源。拉曼过程可以通过使用腔阻带外的光激发频率以简单的方式触发，并且与腔模相对于金刚石膜的横向定位无关。从腔输出中出现的强拉曼信号促进了腔模式与单模收集光学器件的原位模式匹配;它也代表了测量腔模式的色散和空间强度分布的简单方法。通过强拉曼过程的腔性能的优化是非常有帮助的，在实现有效的腔外耦合的相对较弱的发射单色中心，如氮空位中心在金刚石或稀土离子在晶体主机与低发射极密度。
2019-09-26 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Squeezing giant spin states via geometric phase control in cavity-assisted Raman transitions
压缩自旋系综为量子精密测量提供了一种超越标准量子极限的方法，同时也为检验基础物理提供了一种新的途径，因而引起了广泛的关注。在这里，我们提出了一个实验上可访问的协议，通过几何相位控制挤压一个巨大的自旋系综。利用双$Λ$型系统中的腔辅助拉曼跃迁，我们实现了一个有效的Dicke模型。在有效自旋跃迁频率为零的条件下，我们发现了一个特定的演化时刻，此时腔与自旋纠缠，自旋系综被压缩。我们的方案有可能提高量子精密测量的灵敏度约两个数量级的自旋。
2016-10-18 quant-ph
Optomechanical Raman-Ratio Thermometry
斯托克斯和反斯托克斯拉曼散射之间的不对称性的温度依赖性可以用于自校准、基于光学的温度测量。在腔光学力学的背景下，我们观察到腔增强的光的散射与驻波鼓膜模式的氮化硅膜机械谐振器的相互作用。斯托克斯散射光与反斯托克斯散射光的振幅之比被用来测量光学冷却的机械模式的温度，直到几个振动量子的水平。我们证明，拉曼比技术是能够测量我们的设备的物理温度范围从低温延伸到室温的数量级内。
2014-06-27 physics.optics quant-ph
Off-resonant Raman echo quantum memory on atoms with natural inhomogeneous broadening in optical QED cavity
提出了一种在非共振拉曼原子跃迁的最佳QED腔中实现基于光子回波的量子存储的新方案。该方案采用原子系综，其特征在于由任意窄的均匀光谱分量组成的共振线的光学薄共振跃迁和自然的非均匀加宽。该方案提供了鲁棒的和相当简单的相干控制的光原子动力学，可以通过使用现有的光学技术实现，并打开了一个实用的方法，实现高效的长寿命多模光量子存储器。
2013-03-09 quant-ph
Resonant Raman scattering of single molecules under strong cavity coupling and ultrastrong optomechanical coupling in plasmonic resonators: phonon-dressed polaritons
等离子体二聚体腔可以诱导极端电场热点，允许人们使用拉曼型光谱在单个振动分子上访问超强耦合制度。使用广义主方程，我们研究共振拉曼散射在腔QED的强耦合制度，当也在振动的超强耦合制度，导致“声子修饰极化激元”。主方程严格包括腔和振动自由度的光谱浴，以及一个纯粹的退相浴的共振两级系统，这起着重要的作用。采用现实的金二聚体腔模式的参数，我们调查的发射光谱在几个特征强耦合制度，导致非常丰富的光谱共振由于声子修改的极化激元状态和浴诱导的共振的相互作用。我们还明确地表明，在这些量子非线性制度的标准主方程的失败。
2021-07-28 quant-ph
Opto-mechanical measurement of micro-trap via nonlinear cavity enhanced Raman scattering spectrum
从非线性光机机制出发，对高精细度环形光腔中囚禁冷原子的高增益共振非线性喇曼散射进行了简单的解释，并提出了利用它来检测原子芯片上微阱频率的方案。散射光谱的增强是由于两个不同腔模之间的相干拉曼转换介导的原子的集体振动通过非线性光-机耦合。对铷原子的非线性拉曼过程进行了简单的量子分析和多体半经典模拟。
2012-05-02 physics.atom-ph quant-ph
Cavity broadcasting via Raman scattering
广播的概念被扩展到包括的情况下，任意的输入密度状态的双模辐射场产生的输出状态具有相同的边缘状态的各个模式，虽然不同的输入状态。初始未知输入密度态与输出态是幺正相关的，但不等于两个相同的输出边缘态。这种扩展的广播概念提出了一种区分两个非对易量子态的可能方法。
2004-09-16 quant-ph
Cavity-induced mirror-mirror entanglement in a single-atom Raman laser
提出了一个实验方案，分析了双谐振腔中两个可动反射镜耦合到双模激光器的光学双稳和纠缠。为了达到这个目的，我们结合描述镜腔相互作用的量子朗之万方程，研究了原子-腔子系统的主方程。发现并研究了由双光子相干性引起的参量放大型耦合对腔内平均光子数光学双稳态的影响。在此条件下，对于所有大的腔激光失谐量，光强都表现出双稳性。我们还提供了数值证据的可移动的镜子之间的强纠缠的产生，并表明它是强大的对环境热化。
2019-05-20 quant-ph
Spontaneous Scattering of Raman Photons from Cavity-QED Systems in the Ultrastrong Coupling Regime
我们表明，入射辐射的自发拉曼散射可以观察到在腔QED系统没有外部增强或耦合到任何振动自由度。拉曼散射过程可以证明为发射光谱中的共振，当腔-QED系统接近超强耦合区域时，其变得清晰可见。我们提供了一个量子力学描述的效果，并表明，超强的光-物质耦合是一个必要条件的拉曼散射的观察。这种效应及其对系统参数的强烈敏感性，为腔QED装置的表征和光的量子态的产生开辟了新的途径。
2022-07-26 cond-mat.other physics.atom-ph quant-ph
A Cavity-Enhanced Room-Temperature Broadband Raman Memory
宽带量子存储器在未来的光子量子信息协议中作为复用元件具有很大的前景。碱蒸气拉曼存储器结合了高带宽存储、按需读出和在室温下操作而没有碰撞荧光噪声。然而，以前的实现方式需要大的控制脉冲能量，并遭受四波混频噪声。在这里，我们提出了一种拉曼存储器，其中存储相互作用是由一个低精细度双折射腔调谐到同时与信号和控制领域的共振，大大降低了所需的能量来驱动存储器。通过对反斯托克斯场进行工程反共振，我们还抑制了四波混频噪声，并报告了拉曼型温蒸汽存储器中尚未实现的最低无条件噪声基底，每个脉冲$(15\pm2)\times10^{-3}$光子，总效率为$(9.5\pm0.5)$ %。
2015-10-15 quant-ph
Quantum and classical noise characteristics of parametrically driven cavity solitons in dispersive Kerr resonators
University of Auckland（奥克兰大学）；The Dodd-Walls Centre for Photonic and Quantum Technologies（多德-沃尔斯光子和量子技术中心）
本文理论研究了双色驱动色散Kerr谐振器中纯Kerr参量驱动腔孤子（PDCS）的技术噪声和量子噪声特性，发现PDCS在噪声敏感的光子应用和量子资源方面优于传统腔孤子。
2026-05-28 physics.optics quant-ph
Realization of the Dicke model using cavity-assisted Raman transitions
我们实现了一个开放版本的Dicke模型耦合两个超精细基态使用两个腔辅助拉曼跃迁。由于只有一个耦合的相互作用描述的Tavis-Cummings模型，我们观察到一个正常的模式分裂周围的色散位移腔的传输。这两种耦合的动力学描述的迪克模型，我们测量的发病超辐射散射到腔体以上的临界耦合强度。
2017-05-31 physics.atom-ph quant-ph
Cavity-stimulated Raman emission from a single quantum dot spin
固态量子发射体在量子信息中显示出强大的应用潜力，但是这些发射体的光谱不均匀性构成了重大挑战。我们在腔-量子点系统中通过演示腔受激拉曼自旋翻转发射来解决这个问题。该过程避免了填充发射器的激发态，并产生从激光器拉曼位移并由腔增强的光子。发射是光谱窄的，并且在至少125 GHz的范围内可调谐，这比自然线宽大两个数量级。我们得到的制度，其中的拉曼辐射是自旋相关的，它耦合的光子长寿命的电子自旋量子比特。该过程可以实现在光子晶体量子网络中的不可区分光子和远距离自旋量子比特的确定性纠缠的有效的、可调谐的源。
2014-02-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Theoretical Study on Superradiant Raman Scattering with Rubidium Atoms in An Optical Cavity
本研究通过量子主方程理论，将铷原子视为三能级系统并与光学腔耦合，统一解释了超辐射拉曼散射脉冲及稳态宽谱现象，为超辐射激光及相关量子现象研究提供了理论工具。
2024-01-01 quant-ph
Spin squeezing via one- and two-axis twisting induced by a single off-resonance stimulated Raman scattering in a cavity
压缩自旋态在量子精密测量和传感领域有着重要的应用。Sørensen和Mølmer [Phys. Rev. A 66，022314（2002）]已经表明，通过双非共振受激拉曼散射，可以在腔设置中实现有效的单轴扭转相互作用，从而导致以$N$为原子数的$\propto 1/N^{2/3}$的降噪比例。在这里，我们表明，通过适当改变初始输入自旋态，它是可能的，产生一个轴扭转自旋压缩通过\emph{single}非共振受激拉曼散射，从而可以大大简化现实的实现。我们还表明，单轴扭转相互作用可以转化为一个更有效的双轴扭转相互作用，通过旋转的集体自旋，同时耦合到腔，产生海森堡有限的噪音减少$\propto1/N$。考虑到原子退相干和腔场衰减引起的噪声效应，我们发现在目前的实验条件下仍然可以实现大幅度的压缩。
2019-05-01 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
Fluctuation amplification engineering in multimode Raman-cavity systems
本研究将涨落工程推广至多模拉曼腔系统，证明共振/非共振集体涨落可通过光子和声子能带色散非互易控制，发现特定模式腔涨落放大超√N缩放，为量子传感和太赫兹光谱提供新途径。
2025-11-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Counter-Intuitive Vacuum-Stimulated Raman Scattering
强耦合原子-腔系统中的受激拉曼散射允许人们根据需要产生自由运行的单光子脉冲。只要自发发射过程不起作用，发射光子的大多数性质都有明确的定义。因此，原子的电子激发一定不会发生，这对于在光子产生过程期间动态地跟随暗态的系统是有保证的。我们实验研究的条件下，必须满足绝热以下的飞行时间驱动系统，通过一个腔和一个泵光束定向横向于腔轴的原子。从我们的结果中，我们推断出最佳的强度和相对泵浦光的位置相对于腔轴。
2002-08-29 quant-ph
Simultaneously exciting two atoms with photon-mediated Raman interaction
提出了一种利用腔辅助拉曼过程和腔光子相互作用同时激发两个原子的方法。该系统由一个二能级原子和一个$Λ$型或V型三能级原子组成，它们通过腔模耦合在一起。导出有效哈密顿量后，我们发现在一定条件下，一个光子可以同时激发两个原子。此外，多个光子甚至一个经典场也可以同时激发两个原子。作为一个例子，我们展示了一个方案，实现我们的建议在电路QED设置，这是人工原子与腔耦合。在实验可行的参数下，研究了该过程的动力学和量子统计性质。
2020-04-23 quant-ph
Dynamic Sculpting of Photon Statistics in a Raman-Coupled Cavity QED System
Center for Quantum-Enabled Computing, Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院理论与量子计算中心）；Department of Physics, Sahand University of Technology（萨汗理工大学物理系）；Department of Physics, Payame Noor University（帕亚梅诺尔大学物理系）
本文提出在拉曼耦合腔QED系统中，通过周期调制失谐实现光子统计在聚束与反聚束间的动态切换，并产生时间门控反聚束，为动态调控光子关联提供了新机制。
2026-09-29 quant-ph
Raman Imaging of Atoms Inside a High-bandwidth Cavity
高带宽、基于光纤的光学腔是未来量子网络的一个有前途的构建模块。它们被用于谐振耦合静止的量子比特，如单个或多个原子与光子，以高速率将量子信息路由到光纤网络中。在高带宽腔中，用于控制原子位置的原子-腔共振线上的标准荧光成像受到损害，因为Purcell效应强烈抑制全方向荧光。在这里，我们恢复成像的$^{87}$ Rb原子强耦合到这样的光纤法布里-珀罗腔通过检测的再泵浦荧光，这是由连续和三维拉曼边带冷却产生的。我们已经进行了详细的光谱研究的再泵浦引起的差分光位移影响的拉曼共振，依赖于强度和失谐。我们的分析确定了成像的信噪比和生存率之间的妥协制度，在物理洞察力的偶极力波动的作用，在被困原子的加热动力学获得。
2022-02-17 physics.atom-ph quant-ph
Entanglement in a Raman-driven cascaded system
利用量子轨道方法研究了由两个原子-腔组成的级联系统的动力学行为。考虑两个原子-腔子系统受喇曼相互作用驱动，得到了解析解。随后，研究了两个原子之间的纠缠演化，结果表明，通过关闭拉曼耦合可以存储纠缠。通过对辐射场的监控，可以增强两原子间的纠缠。
2008-09-27 quant-ph
Efficient scheme for atomic entangled states with cavity QED system
提出了一种在腔QED系统中制备原子纠缠态的方案。它利用两个系统之间的拉曼跃迁或受激拉曼绝热通道，使两个三态$Λ$型原子在单模腔中的基态纠缠。它不需要对腔场进行测量，也不需要原子检测，并且可以以确定性的方式实现。由于该方案对腔场衰减和原子自发发射都不敏感，所产生的纠缠态在量子信息处理中可能有一些有趣的应用。
2010-04-12 quant-ph
Dicke model simulation via cavity-assisted Raman transitions
在量子力学中，Dicke模型对于理解耦合到单一电磁模式的原子的集体行为具有根本的重要性。在本文中，我们展示了一个迪克模型模拟使用腔辅助拉曼跃迁的配置使用反向传播的激光束。观测结果表明，运动效应应包括充分考虑的结果，这些结果与使用单光束和共传播配置的实验进行了对比。给出了一个理论描述，占在实验中使用的光束的几何形状，并表明运动效应的潜在作用。特别是一个模型，突出了多普勒展宽的影响所观察到的阈值。
2018-01-24 physics.atom-ph quant-ph
Molecular cavity optomechanics: a theory of plasmon-enhanced Raman scattering
等离子体激元增强拉曼散射的传统解释将这种增强归因于天线效应，将电磁场聚焦到亚波长体积中。在这里，我们介绍了一个新的模型，另外占的等离子体分子相互作用的动力学和相干性，从而揭示了一个增强机制没有考虑之前：动态反作用放大分子振动。我们首先将问题映射到腔光力学的正则模型上，其中分子振动和等离子体激元是\textit{parametrically coupled}。从分子的拉曼活性和等离子体激元场分布计算了光机耦合率，并由此导出了拉曼截面。当等离激元衰减速率与振动频率相当或小于振动频率并且激发激光器从等离激元蓝失谐到振动边带上时，所产生的延迟反馈力可以导致分子振动的有效参数放大。光学力学理论提供了一个定量的框架，计算增强的横截面，恢复已知的结果，并使新的系统，利用动态反作用，以实现额外的，模式选择性增强的设计。它产生了一个新的理解等离子体增强拉曼散射，并开辟了一条道路，分子量子光学力学。
2015-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Generation of atomic entangled states in a bi-mode cavity via adiabatic passage
提出了利用受激拉曼绝热通道（STIRAP）和分数受激拉曼绝热通道（f-STIRAP）技术在双模腔中制备原子纠缠态的方案。根据模拟结果，我们的方案在整个过程中保持了腔模几乎未被激发，原子激发态几乎未布居。仿真结果还表明，该方法的误差概率很小.
2009-04-29 quant-ph
Spontaneous Raman Scattering under Vibrational Strong Coupling: The Critical Role of Polariton Spatial Mode Coherence
Université de Strasbourg, CNRS, Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg（斯特拉斯堡大学）；Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS, Institut Lumière Matière（里昂第一大学）
本文建立微观量子框架，阐明振动强耦合下拉曼响应由腔-振动空间模式重叠决定，并解释均匀腔与准二维层中拉曼峰的差异。
2026-09-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing intensity-field correlations of single-molecule surface-enhanced Raman-scattered light
在单分子表面增强拉曼散射的量子力学描述的背景下，从理论上探索了从等离子体腔发射的光子的强度场相关测量，使用条件零差检测技术。放置在腔内的双原子分子的等离子体激元和振动之间的非弹性相互作用可以表现在由上述技术记录的光的相位相关的三阶波动中，使我们能够揭示出出射拉曼光子的非经典性（压缩的指示）的签名。
2019-06-25 quant-ph
Atomic quantum memory: cavity vs single pass schemes
本文提出了一个量子力学处理原子系综与传播场相互作用的原子和场的波动，无论是在电磁诱导透明或在拉曼的情况。计算了两种情况下原子的自旋噪声谱和出射场谱。对于合适的参数，EIT和拉曼方案有效地保持与原子的转移过程中的入射探测场的量子态，虽然单程方案被证明是本质上不如腔方案的效率。
2004-10-15 quant-ph
Multimode cavity-assisted quantum storage via continuous phase matching control
在扩展的$Λ$型原子系综中，利用强角度调制控制场与腔辅助非共振拉曼相互作用，实现了弱信号脉冲的时空结构的存储和回忆.结果表明，有效的多模存储是可能的，当拉曼相干空间光栅涉及不同的纵向分量相对于傍轴信号场的波矢量。讨论了在固态材料中实现该方案的可能性。
2014-03-17 quant-ph
Transition from antibunching to bunching in cavity QED
研究了原子系综入射到光腔单场模中的光子统计随原子数的变化。光在由泵浦激光器和腔真空驱动的拉曼跃迁中产生[M.Hennrich等人，物理修订版信函85，4672（2000）]，并且使用再循环激光器来连续地重复该过程。在弱驱动下，大约只有一个腔内原子从反聚束到聚束有一个平滑的过渡。值得注意的是，聚束峰的反聚束下降内发展。对于饱和驱动和原子数目的增加，聚束幅度减小，聚束持续时间增加，表明拉曼激光的开始。
2004-06-05 quant-ph
Matter-wave cavity gravimeter
我们提出了一种基于物质波谐振腔的重力仪，该谐振腔加载有玻色-爱因斯坦凝聚体，并封闭有一系列周期性拉曼脉冲。重力仪的灵敏度随着腔内冷凝物所经历的循环次数而迅速增加。由于拉曼脉冲的球形波前，物质波被重新聚焦。这提供了一个横向限制的冷凝物，这是讨论的稳定性分析。我们开发了这个设备的类比与谐振器在动量空间的物质波。
2008-09-08 cond-mat.other physics.atom-ph physics.optics
Cooling to the Ground State of Axial Motion for One Atom Strongly Coupled to an Optical Cavity
研究了与高精细度光腔场强耦合的单个囚禁原子在轴向运动基态的局域化。轴向运动的原子通过红色振动边带上的相干拉曼跃迁冷却。利用腔QED中强耦合实现的一种有效的状态探测方案被用来记录拉曼光谱，从拉曼光谱中推断原子的运动状态。我们发现零点能为13 uK的轴向势的最低振动能级以概率P0~0.95被占据。
2006-06-13 quant-ph
Quantum signatures of chaos in a cavity-QED-based stimulated Raman adiabatic passage
非线性受激拉曼绝热过程（STIRAP）是一个动态探索混沌和非混沌相的有趣物理过程。在最近的论文Phys.Rev.Res.2，042004（R）（2020）中，这种现象在腔QED平台中实现。在那里，混沌的出现及其对STIRAP效率的影响主要表现在半经典极限。在本文中，我处理的问题，在一个完全量子多体框架。为了提取经典混沌系统的量子特征，我们证明了一个超时间有序相关器（OTOC）可以精确地捕获系统的混沌/非混沌特征。OTOC的预测结果与经典的李雅普诺夫指数（LE）量化的混沌相匹配。此外，它表明，对应于半经典的后续状态的量子路线遇到的单粒子纯度下降的混沌相内，描绘了混沌的后果。通过混沌相的动力学与多体量子态的扩展和参与的绝热本征态的数目的不可逆增加相关联。
2020-11-26 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Ground-State Cooling of a Single Atom in a High-Bandwidth Cavity
本文研究了耦合到高带宽法布里-珀罗腔中的单个中性原子的振动基态冷却。冷却过程依赖于由偶极阱光束驱动的简并拉曼边带跃迁，其将原子限制在三维中。通过拉曼光谱，我们推断出一个一维的运动基态布居接近$90~\%$。此外，超过40秒的腔耦合原子的寿命测量意味着三维冷却的原子运动，这使得这种资源高效的技术特别有趣的腔实验与有限的光学访问。
2019-09-19 physics.atom-ph quant-ph
Raman-phonon-polariton condensation in a transversely pumped cavity
本文提出利用横向泵浦拉曼方案实现可调声子-光子耦合的声子极化激元凝聚，并通过Floquet稳定性分析给出超辐射态和激光态的相图，为工程电子关联态提供新工具。
2024-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Highly efficient two photon generation from a coherently pumped quantum dot embedded in a microcavity
提出了一种利用单量子点中的腔辅助受激拉曼绝热通道（STIRAP）实现高效固态光子对源的方案，其中泵浦光的单光子和腔模的两个斯托克斯光子驱动拉曼跃迁。利用共振连续波激光在双激子态和激子态之间产生的Autler-Townes二重态和强耦合腔模的双光子共振跃迁，促进了量子点中的（1+2）型喇曼跃迁.我们发现在弱泵浦的情况下，虽然在没有腔阻尼的情况下，腔模中产生双光子的几率很小，但是在强耦合的情况下，腔阻尼增强了双光子共振发射。我们还讨论了产生的光子对的光谱和产生的光子对中的光子-光子关联。在现有的实验条件下，双光子源的效率可以达到80%以上。
2016-02-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Single Photons Made-to-Measure
我们研究了基于原子腔的光子产生方案产生任意时间形状单光子的效率。我们的模型适用于三能级原子的拉曼跃迁，其中一个分支由激光脉冲驱动，另一个分支耦合到腔模。对于任何可能的形状的单光子波包，我们推导出一个明确的解析表达式所需的驱动激光脉冲的形状。我们还讨论了限制发射任何所需光子的最大概率的约束，并使用这些来估计该过程的效率的上限。该模型不仅适用于强耦合和坏腔机制下的受激拉曼绝热通道（V-STIRAP），而且通常允许控制任何拉曼过程中的相干性和布居流。
2010-03-06 quant-ph
Disorder-Driven Density and Spin Self-Ordering of a Bose-Einstein Condensate in a Cavity
我们研究了两组分玻色-爱因斯坦凝聚体通过线性腔模的集体喇曼散射的空间自旋和密度自序。迪克超辐射相变的开始以晶体密度级和自旋波级的同时出现为标志。后者自发地打破了离散的$\mathbf{Z}_2$对称性之间的偶数和奇数网站的腔光学潜力。此外，在superradiant状态的连续$U(1)$对称性的相对相位的两个凝聚波函数被明确打破的腔诱导的位置相关的拉曼耦合与零空间平均。因此，空间平均的相对冷凝物相位被锁定在$π/2$或$-π/2$。这种连续的对称性破缺和零平均拉曼场导致的相对凝聚相锁定可以看作是一个普通的有序-无序过程，类似于二维经典铁磁$XY$自旋模型中的随机场诱导有序。然而，在我们的模型中，随机场的种子源于腔场中的量子涨落，并且是受自序影响的动力学实体。在超辐射阈值处，基元激发谱表现出典型的模式软化现象。
2017-07-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Tripartite entanglement dynamics and entropic squeezing of a three-level atom interacting with a bimodal cavity field
本文研究了在Kerr介质中的双色腔中，在存在场-场相互作用（参量下转换）和失谐量的情况下，$Λ$型三能级原子与同时注入的两个量子化电磁场的相互作用.通过应用正则变换，引入的模型被减少到一个众所周知的形式的广义Jaynes-Cummings模型。在为原子和场准备的特定初始条件下，解析地计算了整个系统的态矢量随时间的演化。然后，通过原子布居数反转的演化研究了原子的动力学。此外，三重系统（三个实体组成系统：两个场模和一个原子）之间的纠缠的两种不同的度量，即，von Neumann和线性熵。同时，讨论了两种熵测不准关系，由此可以得到熵压缩。在每种情况下，通过数值计算详细分析了失谐量和克尔介质对上述非经典特性的影响。结果表明，上述物理现象的数量可以通过选择适当的演化参数来调节。
2014-07-29 quant-ph
Collective inhibition of light scattering from atoms into an optical cavity at a magic frequency
HUN-REN Wigner RCP（匈牙利科学院温格研究中心）；Department of Theoretical Physics, University of Szeged（塞格德大学理论物理系）；Department of Physics of Complex Systems, ELTE Eötvös Loránd University（罗兰大学复杂系统物理系）
研究在Rb原子D2线超精细结构中发现新的魔频，通过量子干涉和集体耦合抑制光散射到谐振腔，揭示了极子激发中的量子干涉机制。
2026-01-13 quant-ph
Squeezing lights via a levitated cavity optomechanics
Beijing Institute of Technology（北京理工大学）；Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）
研究通过悬浮纳米粒子在双色腔中实现强耦合，产生超过17dB的单模 squeezed 光，突破3dB极限，同时实现双模 squeezed 光。
2021-12-30 quant-ph
Nonadiabatic effects of atomic motion inside a high Q optical cavity
我们重新讨论了与激光场和高Q光腔量子场强拉曼耦合的三能级原子的原子质心运动。本文着重讨论了原子内部动力学中与运动相关的非绝热效应，并对最近在参考文献[Phys.Rev.A { \bf 67}，032305（2003）]中提出的运动不敏感暗态的应用的有效性机制给出了定量的回答。
2004-01-04 quant-ph
