Coherent control of low loss surface polaritons
我们提出了快速全光控制的表面极化激元（SP）放置在两种材料之间的界面处的电磁感应透明（EIT）介质。EIT提供纵向压缩和慢的群速度，同时在界面处匹配两种材料的性质提供强的横向限制。特别是，我们表明，在电介质和负折射率超材料之间的界面附近的EIT介质可以建立紧密的纵向和横向限制加上极端放缓的SP，在横向的电和横向的磁极化，同时避免损失。
2008-10-14 quant-ph
Collective Nuclear Polaritons with Coherent and Tunable Excitation Dynamics
Zhejiang Normal University（浙江师范大学）；Zhejiang Institute of Photoelectronics（浙江省光电子研究所）；Abrikosov Center for Theoretical Physics, Moscow Center for Advanced Studies（莫斯科高级研究中心阿布里科索夫理论物理中心）；School of Science, Westlake University（西湖大学理学院）
本文研究了通过混合钍-229核集体与真空紫外腔模实现的集体核极子，展示了强耦合和超辐射 regime 中的真空拉比振荡及集体核激发存储与量子存储。
2026-03-14 quant-ph
Steering Interchange of Polariton Branches via Coherent and Incoherent Dynamics
在强耦合体系中控制基于光物质的量子系统允许在当今架构中探索多体物理的量子模拟。例如，腔QED网络中的原子-场相互作用为量子信息处理提供了控制和可扩展性。在这里，我们提出了控制的单，两体Jaynes-Cummings系统在非平衡的情况下，这使我们能够建立条件的相干和非相干的交换极化激元分支。我们的研究结果提供了一个系统的方法来操纵极化激元交换，我们应用到揭示新的见解之间的过渡莫特绝缘体和超流状态。此外，我们研究了吸收光谱中的不对称性，通过触发腔和原子损耗作为原子-腔失谐量和光子跳跃的函数。
2021-04-19 quant-ph
Theory of dark-state polariton collapses and revivals
研究了基态简并原子系综中暗态极化激元的动力学。信号光脉冲可以通过控制场的幅度的绝热变化而从原子样品中存储和检索。在存储过程中，磁场引起原子超精细相干态的旋转，导致暗态极化激元数的崩塌和恢复。这些崩溃和复苏应该是可观察到的测量检索的信号场，作为存储时间和磁场方向的函数。
2005-11-02 quant-ph
Coherent Atom Interactions Mediated by Dark-State Polaritons
我们提出了一种技术，以诱导有效的，可控的原子之间的相互作用，这是基于拉曼散射成一个缓慢的群速度传播的光学模式。由此产生的激发对应于自旋翻转原子对的产生，其方式类似于光学参量放大中的相关光子发射。该技术可用于纠缠原子系综的快速产生、自旋压缩以及在量子信息处理中的应用。
2001-12-21 quant-ph
Quantum theory of Kerr nonlinearity with Rydberg slow light polaritons
研究了里德伯慢光极化激元在中间相互作用原子介质中的传播。然后，极化激元的色散关系很好地描述了慢光的速度，这允许一个任意形状的原子云的解析解。我们证明了里德堡极化激元的连接到一个传统的克尔非线性行为的弱相互作用，并确定了领先的量子校正增加的相互作用。我们提出了一个实验装置，它允许一个测量有效的两体之间的相互作用潜力慢光极化激元以及更高的身体相互作用。
2016-04-18 quant-ph
Sagnac interferometry based on ultra-slow polaritons in cold atomic vapors
光和物质波Sagnac干涉仪的优点-一方面面积大，另一方面每单位面积的旋转灵敏度高-可以利用冷原子气体中的超慢光结合起来。虽然单独的群速度降低并不影响Sagnac相移，但从光到原子的相关动量转移产生相干物质波分量，这产生了大幅增强的旋转信号。结果表明，在大面积干涉仪的物质波的灵敏度，可以实现，如果使用在子反冲温度的光学致密的蒸汽。Sagnac相移的显著增强已经是可能的，然而具有少得多的冷却要求。
2003-12-23 quant-ph
Coherent Diffusion of Polaritons in Atomic Media
相干扩散是指原子偶极在蒸汽中经历频繁碰撞而保持其相干性的运动。最近的理论和实验研究的相干扩散对关键的拉曼过程，即拉曼光谱，慢极化激元传播，和存储的光的影响，在这次学术讨论会上进行了审查。
2012-07-29 physics.atom-ph quant-ph
Sagnac interferometry with coherent vortex superposition states in exciton-polariton condensates
研究了在非平衡激子-极化激元玻色-爱因斯坦凝聚体中利用反转涡旋叠加态进行Sagnac干涉测量的前景。我们首先研究了涡旋-反涡旋叠加态的稳定性，并证明了它们在各种构型下都能稳定存在。反向旋转的涡旋叠加对于用于检测旋转的陀螺仪和地震计应用具有潜在的兴趣。通过亚稳凝聚和周期晶格的应用，研究了提高灵敏度的方法。极化激元陀螺仪的灵敏度相比，其光学和原子的同行。由于大的干涉仪领域的光学系统和小德布罗意波长的原子BEC，每个检测到的光子的灵敏度被发现是相当少的极化激元陀螺仪比竞争的方法。然而，极化激元陀螺仪在高信噪比方面具有优于原子BEC的优势，并且具有其他实际优势，例如室温操作和鲁棒设计。我们估计，最终的灵敏度，包括信号噪声方面的竞争力与现有的方法。
2015-10-12 quant-ph
Coherent coupling between localised and propagating phonon polaritons
在用户定义的碳化硅纳米谐振器中局部声子极化激元的最近观察之后，在这里，我们展示了这些局部模式和传播声子极化激元之间的相干耦合，这些声子极化激元绑定到纳米谐振器的衬底的表面。为了获得相位匹配，纳米谐振器已经被制造成具有承载局部模式的双重功能，同时还充当传播模式的光栅。长寿命的、光学可达的局域模和低损耗的传播模之间的相干耦合为基于声子极化激元的量子线路的设计和实现开辟了道路。
2015-09-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dark-State Polaritons in Electromagnetically Induced Transparency
我们确定形式稳定的耦合激发光和物质（“暗态极化激元”）与电磁感应透明中的量子场的传播。暗态极化激元的性质如群速度由光和物质成分之间的混合角决定，并且可以在脉冲传播时由外部相干场控制。特别是，光脉冲可以被减速和“捕获”，在这种情况下，它们的形状和量子态被映射到物质的亚稳态集体态上。这种可逆的相干控制技术的可能应用进行了讨论。
2000-01-26 quant-ph
Resonance beating of light stored using atomic spinor polaritons
我们用多层三脚架方案研究了铷原子蒸气中的光存储。在系统中，存在两个集体暗极化激元模，形成一个有效的旋量准粒子。光的存储是通过动态地将光群速度降低到零来执行的。在释放存储的脉冲之后，监测两个再加速光学模式的拍频。所观察到的拍频信号在原子跃迁频率下振荡，为原子共振频率和量子开关的新型量子限制测量开辟了道路。
2008-10-31 physics.atom-ph quant-ph
Unconditional generation of bright coherent non-Gaussian light from exciton-polariton condensates
激子-极化激元凝聚体被认为是明亮的、相干的非高斯光的确定性光源。激子-极化激元凝聚体由于自发形成相干性，通过微腔镜的光致发光发射相干光。与发射相干高斯光的传统激光器不同，由于激子分量的相互作用，极化激元具有自然的非线性。当相位通过合适的方法（例如注入锁定）稳定时，这在稳态操作下产生具有维格纳函数的负分量的光。与许多其他关于非高斯光源的建议相反，在我们的情况下，光通常具有超过1的平均光子数，并且以连续波出现。这种源可以在连续变量量子信息和通信中使用。
2012-11-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Coherent merging of counter-propagating exciton-polariton superfluids
我们报道了极化激元流体碰撞后产生的宏观相干态的形成。四个具有随机相对相位的激光器排列成正方形，共振地泵浦平面微腔，产生四个相互传播的相干极化激元流体。当密度（相互作用）增加时，四种流体同步，拓扑激发（涡旋或孤子）消失，形成单一的超流体。
2018-03-10 cond-mat.other cond-mat.quant-gas quant-ph
Spectral Engineering of Cavity-Protected Polaritons in an Atomic Ensemble with Controlled Disorder
该研究利用强耦合冷原子系统调控耦合强度与频率非均匀性之比，观测从无序到腔保护极化激元的转变，并实现动态Tavis-Cumming模型产生抗无序窄极化激元共振梳。
2022-08-25 quant-ph
Photonic Chern insulators from two-dimensional atomic lattices interacting with a single surface plasmon polariton
我们研究了二维原子晶格在表面等离子体激元模单次激发下的极化激元能带结构。通过原子到不同角动量的激发态的共振跃迁，我们证明了实现不同陈数拓扑能隙的可能性。我们采用的计算方法的基础上，最近提出的狄利克雷-诺依曼（DtN）映射技术，准确地模拟非马尔可夫动力学以及涉及高阶电和磁多极过渡的相互作用。我们设计了拓扑鲁棒的边缘态，用于实现单光子的单向发射和非互易传输。我们还指出了在这样的系统中实现具有较高陈数的频带的挑战。
2021-01-22 physics.optics quant-ph
Coherent multidimensional spectroscopy in polariton systems
该研究通过二维光谱协议从理论研究分子极化激元快速动力学，推导高效计算方法构建开放量子系统，揭示暗态弛豫对光谱不对称的关键作用，深化了对多维光谱信号过程的理解。
2024-03-07 quant-ph
Coherent population oscillations and an effective spin-exchange interaction in a $\mathcal{PT}$ symmetric polariton mixture
我们研究了在弛豫和连续泵浦的情况下，双阱结构中具有自相互作用和交叉相互作用非线性的激子-极化激元的两种混合物。我们确定的条件，使系统奇偶时间（$\mathcal{PT}$）对称，并调查其动态和静态属性。我们表明，该系统可以表现出长期的相干振荡的两个势阱之间的两个极化激子组件的人口，并可以模拟一对自旋1/2粒子（量子比特）的动力学交换相互作用的存在。
2020-06-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Observation of dark state polariton collapses and revivals
通过控制场随时间的变化，光的相干态和单光子态都被存储在冷原子气体中，并从冷原子气体中恢复出来。研究了在外加磁场中，提取效率与存储时间的关系。一系列的崩溃和复苏的观察，在非常好的协议与理论预测。观测结果用原子自旋波和光波的集体激发（称为暗态极化激元）的时间演化来解释。
2005-11-02 quant-ph
Coherent polariton dynamics in coupled highly-dissipative cavity quantum electrodynamics
光与物质在单光子和电子量子比特水平上的相干相互作用为非经典信息处理提供了巨大的潜力。针对提高腔的品质因数的努力，在这里，我们证明了强非谐性的极化子修饰状态通过暗态共振在一个高耗散腔。结果表明，当光子场耦合到辅助高$Q$腔中时，即使玻色子衰变与相互作用的速率比超过$10^{2}$，腔中单个量子发射体也会发生真空拉比振荡.此外，在这种高耗散的腔量子电动力学系统中，可以观察到光子阻塞现象。该研究为克服退相干和提高极化激元量子比特的相干操作提供了一个很有前途的平台。
2014-05-14 physics.optics quant-ph
Polariton Analysis of a Four-Level Atom Strongly Coupled to a Cavity Mode
本文给出了在相干光场驱动下，与腔场模强耦合的单个四能级原子的完整解析解。四能级原子系统由EIT配置中的三能级子系统加上额外的原子能级组成;该系统已被预测表现出光子阻塞效应。该解决方案提出的极化激元。从有效二能级系统的角度分析了由此得到的有效哈密顿量，并讨论了缀饰态的动态Stark分裂。分析了腔模出射光的荧光光谱，并确定了相关的跃迁。
2001-11-30 quant-ph
Excitons and cavity polaritons for ultracold atoms in an optical lattice
研究了在莫特绝缘体态制备的深光晶格中囚禁的超冷原子的共振电子激发动力学。这些人造晶体中的激子与稀有原子或分子晶体中的Frenkel激子相似。当原子的激发态线宽小于偶极-偶极耦合产生的激子带宽时，它们就会出现。当原子被放置在腔中时，电子激发和量子化腔模耦合。在集体强耦合区，激发形成两支拉比分裂大于原子和腔线宽的腔极化激元。为了证明它们的性质，我们计算的透射，反射和吸收光谱的入射弱探测场，这表明在极化激元频率共振。
2007-11-09 quant-ph
Coherent state switching using vibrational polaritons in an asymmetric double-well potential
本文以非对称双势阱为模型，研究了振动极化态的量子动力学，提出两种利用避免交叉实现极化态在双势阱间相干切换的方案，并分析了偶极振幅与势阱非对称性的影响。
2024-01-10 physics.chem-ph quant-ph
Towards quantum state tomography of a single polariton state of an atomic ensemble
我们提出了一个方案，并对原子系综单极化激元态的产生和量子态层析成像进行了可行性研究。集体的非经典和非高斯态的系综产生的单个前向散射光子的检测。该状态随后通过使用强色散光-原子相互作用进行的原子状态层析成像来表征，然后对透射光进行零差测量。该建议是支持的初步实验结果显示投影噪声有限的灵敏度和模拟证明所提出的方法用于检测的介观原子系综的非经典和非高斯状态的可行性。这项工作是首次利用原子系综对离散-连续变量混合量子态进行处理的尝试。
2012-10-30 physics.atom-ph quant-ph
Time- and frequency-domain polariton interference
本文给出了在Λ型梯度回波存储器中原子自旋相干性与光场干涉的实验观测结果。干涉是由一个强的经典场介导的，该场通过共振拉曼跃迁将一个弱的探测场耦合到原子相干性。在准备好的自旋相干性和另一个传播光场之间，或者在驱动单个自旋相干性的多个Λ跃迁之间，可以观察到干涉。原则上，每个方案中的干涉可以产生接近统一的可见度。
2013-05-27 quant-ph
Probing Polariton Dynamics in Trapped Ions with Phase-Coherent Two-Dimensional Spectroscopy
我们设计了一个相位相干的三脉冲方案来探测囚禁离子量子模拟中的极化激元动力学。与传统的非线性信号相比，所提出的方案不改变系统中的激励数量，允许在$N$激励流形内的动态调查。在填充因子1（$N$在$N$ -离子链中的激发）的特定情况下，所提出的相互作用诱导离域声子超流和局域原子绝缘体相之间的相干跃迁。一个两离子链的数值模拟表明，所得到的二维光谱允许明确识别的不同阶段，和二维线型有效地表征相关的退相干机制。
2015-09-08 physics.chem-ph 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
Surface plasmon polariton induced strong coherent superposition
一个强的相干叠加被示出的两个能级的发射体浸没在一个表面等离子体极化激元倏逝局限于一个小的金属环的能量状态之间的诱导。结果表明，在稳态下，即使表面等离子体激元驱动强度较弱，在较高或较低的能级中也有几乎相等的机会发现两能级发射体。这表明可以创建对发射体自发阻尼率具有鲁棒性的量子比特，这可以适用于设计可以执行某些量子信息处理任务的设备。在支持这一建议，光子统计的辐射被发现表现出显着的非经典功能。
2013-03-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent transient exciton transport in disordered polaritonic wires
本文研究无序极化激元导线中的相干瞬态激子输运，提出有效激子群速度概念，揭示无序强度与色散关系对波包扩展速度的调控规律，为优化超快激子能量输运和设计新型极化激元平台提供指导。
2024-02-22 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Inhomogeneous mass trap for dark-state polaritons in atomic media
National Central University（中央大学）；National Tsing Hua University（清华大学）；National Center for Excellence in Quantum Information Science and Engineering, National Tsing Hua University（国家量子信息科学与工程卓越中心）；Physics Division, National Center for Theoretical Sciences（理论科学国家中心物理部）；Quantum Technology Center, National Central University（量子技术中心）
研究了二维电磁诱导透明系统中暗态极子陷阱的生成，通过调控控制场参数实现非均匀有效质量，从而调控极子的运动、空间分布和相干行为，为实现暗态极子玻色-爱因斯坦凝聚提供新途径。
2026-03-19 physics.atom-ph quant-ph
Coherent Control of Floquet-Mode Dressed Plasmon Polaritons
我们研究了周期性纳米结构上光激发的等离子体激元的相干特性。金颗粒耦合到一个单模光子波导，其表现出显着减少的传输源于派生的量子干涉。通过对Floquet修饰的极化激元的非平衡描述，我们证明了由于外部激光驱动的费米能级以上的金的带内跃迁的存在，光通过波导的传输发生了切换。
2015-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Polariton-polariton coherent coupling in a molecular spin-superconductor chip
Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA), CSIC-Universidad de Zaragoza（阿拉贡纳米科学与材料研究所，西班牙高等科学研究委员会-萨拉戈萨大学）；Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA（天体生物学中心，西班牙高等科学研究委员会-国家航空航天技术研究所）；Laboratorio de Microscopias Avanzadas (LMA), Universidad de Zaragoza（先进显微镜实验室，萨拉戈萨大学）；Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB), CSIC（巴塞罗那材料科学研究所，西班牙高等科学研究委员会）；Jagiellonian University, Faculty of Chemistry（雅盖隆大学，化学学院）；IMDEA-Nanoscience（IMDEA纳米科学研究所）
研究通过分子自旋超导芯片实现极子-极子相干耦合，利用磁场所致的频率调制和避免能级交叉验证了电路介导的相干相互作用。
2026-02-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
A Polariton-Stabilized Spin Clock
固体中的类原子量子系统已被提出作为原子钟的紧凑替代方案，但实现固态技术的潜力将需要克服传统限制的架构设计，如磁和温度诱导系统学。在这里，我们提出了一个解决这个问题的方法：一个“固态自旋钟”，它将微波谐振器与金刚石氮空位中心的基态内的磁场不敏感自旋跃迁杂交。详细的数值和分析模型的这种“极化激元稳定”自旋时钟（PSSC）表明一个潜在的分数频率不稳定性低于$10^{-13}$在1秒的测量时间，假设目前的实验参数。这种稳定性将代表在小型化原子蒸气钟的最新技术水平上的显著改进。
2020-09-18 quant-ph
Coherent Control of the Goos-Hänchen Shift in Polariton Optomechanics
Zhejiang Normal University（浙江师范大学）
该研究提出通过极化子光力学系统中的激子-振动耦合实现Goos-Hänchen移位的相干控制，展示了其在光器件设计中的应用潜力。
2026-01-11 physics.optics quant-ph
Lasing and high temperature phase transitions in atomic systems with dressed state polaritons
研究了腔中高密度二能级原子与泵浦光场非共振相互作用系统中的高温相变基本问题。在原子缀饰态（DS）布居热化的框架下研究了OCs。在强原子-场耦合条件下，我们分析了原子DSs热化过程导致的序参量代表腔模实振幅时的磁平衡超辐射相变问题。这种转变也与发生在腔中的低支（LB）DS-极化激元的凝聚（相干）特性有关。为了描述非平衡相变，我们导出了能解释腔衰减率、碰撞衰减率和自发发射的类Maxwell-Bloch方程。本文详细研究了抽运场与原子跃迁频率正失谐和负失谐时，利用原子DS能级跃迁到激光场形成的各个方面。结果表明，对于正的原子光失谐量，在准平衡态DS布居存在的情况下，可以获得DS激光，这种情况对应于在非共振极限下具有反转的真实二能级原子系统。
2013-11-17 physics.optics quant-ph
Cavity polaritons with Rydberg blockade and long-range interactions
我们研究了光子与腔体内光晶格中的二能级原子阵列中的集体激发强耦合时产生的极化激元之间的相互作用。我们考虑原子之间的两种相互作用：偶极力和原子饱和度，范围从硬核排斥到里德堡封锁。我们发现，尽管在原子激发子系统中的基本排斥，饱和诱导的宽带聚束的光子的两个极化激元散射状态。我们解释这种聚束干涉的结果，并追溯到原子激发和光子的量子化体积的不匹配。我们还研究了束缚双极化激元态：这些包括由偶极力产生的状态，以及间隙双极化激元，其形成完全是由于原子跃迁中的饱和效应。这两种类型的束缚态在光子分量中表现出强聚束。我们讨论了聚束实验相关参数的依赖性。
2016-07-28 physics.atom-ph quant-ph
Synthetic gauge potentials for the dark state polaritons in atomic media
利用中性粒子模拟带电粒子在磁场中的行为的探索使得人工磁场的产生引起了极大的兴趣。以前的和唯一的建议，为生产的合成磁场的暗态极化激元的电磁感应透明调用的机械旋转的样品。在这里，我们提出了一种产生定态光极化激元有效规范势的光学方案。5为了证明我们的方法的能力，我们提出了在简并朗道能级和驱动量子谐振子中具有暗态极化激元的配方。我们的方案为研究分数量子霍尔效应的玻色子类似物的电磁诱导透明铺平了一条新的道路。
2021-04-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Three-body interaction of Rydberg slow light polaritons
在电磁感应透明条件附近，研究了原子介质中三光子与里德伯态耦合的系统。基于对远失谐区微观方程组的解析分析，导出了这些里德伯极化激元的有效三体相互作用。对于慢光极化激元，我们发现了一个很强的三体排斥，具有三个极化激元在短距离内基本上不相互作用的显著性质。通过分析，我们得到了三体排斥对光子在一维原子云中传播的束缚态和关联函数的影响。
2016-08-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Characterization of Polariton Dynamics in a Multimode Cavity (II): Coherent-Incoherent Transition Driven by Photon Loss
本文通过复本征谱与非厄米波包传播分析，揭示可调多模腔中光子损耗驱动的相干—非相干转变及上下极化激元支的互补动力学。
2025-07-25 physics.chem-ph quant-ph
Polariton ring condensates and sunflower ripples in an expanding quantum liquid
光学泵浦高质量半导体微腔允许自发形成极化激元凝聚体，其可以在许多微米的距离上传播。紧聚焦的泵浦点在这里被发现产生扩展的非相干瓶颈极化激元相干放大的弹道极化激元，并导致不寻常的环凝聚的形成。这种量子液体被发现形成一个显着的向日葵状的空间波纹图案所产生的瑞利散射相干极化激元波在切伦科夫制度的自干涉。
2012-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum coherence-assisted propagation of surface plasmon polaritons
我们从理论上证明了在由三能级量子发射体（半导体量子点、原子、稀土离子等）组成的量子相干性（phaseonium）介质附近的金属表面上，在通信和可见光波段，表面等离子体激元（SPP）的传输都受到相干控制。嵌入在绝缘体中相干驱动允许我们为无损SPP传播提供足够的增益，并且还降低了泵浦要求。在有损传播的情况下，可以实现传播长度的数量级增强。通过外部相干驱动对SPP传播动力学的光学控制为纳米光子学领域的量子控制带来了希望。
2013-02-04 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Slow polaritons with orbital angular momentum in atomic gases
本文用极化子理论研究了探测光场在两束较大强度的控制激光束作用下在冷原子云中的传播。激光束将三个超精细原子基态共振耦合到一个共同的激发态，从而形成所涉及的原子能级的三脚架配置。第一控制光束可以具有光学涡旋，其中光束的强度在涡旋核心处变为零。没有涡旋的第二控制光束确保探测光束在第一控制激光器的涡旋核处的无损（绝热）传播。我们研究了通过关闭控制光将探测光存储到原子相干态，以及通过打开控制光将探测光恢复到原子相干态，在探测光的存储和恢复过程中，光涡旋从控制光场转移到探测光场.我们分析的涡流被有效地转移到再生的探测光束的条件，并讨论了实验实施所提出的计划，如铷或钠原子的可能性。
2011-02-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Formation of Matter-Wave Polaritons in an Optical Lattice
本研究在光学晶格中构建超冷原子模拟的激子极化子系统，以原子激发和物质波替代激子与光子，实现可调无耗散的极化子相，并通过光谱探测能带及多体输运，为极化子量子物质研究开辟新途径。
2021-09-06 cond-mat.quant-gas 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
Effective Mass in Dissipative Coupled Polaritons
Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa（墨西哥自治 metropolitan 大学伊察帕拉帕分校）；Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学）
本研究通过参数分析探讨了耗散和相干耦合共同作用下极子系统中非厄米特效应的产生条件，包括负有效质量、例外点和连续束缚态的形成机制。
2025-12-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Strongly localized polaritons in an array of trapped two-level atoms interacting with a light field
我们提出了一种新型的空间周期性结构，即极化激元晶体（PolC），观察由于耦合原子场态（极化激元）在晶格中的“慢”/“停止”光现象。在紧束缚近似下，该系统实现了一个弱耦合囚禁的二分量原子系综阵列与隧道耦合一维腔阵列中光场的相互作用。我们证明了在强耦合条件下，发生了向超流Bardeen-Cooper-Schrieffer态的相变，即所谓的（BCS）型低支极化激元态。这样的转变导致在非零频率下原子介质的宏观极化的出现。主要结果是极化激元的群速度基本上取决于系统的序参量，即取决于腔阵列中的平均光子数。
2010-05-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Storage enhanced nonlinearities in a cold atomic Rydberg ensemble
电磁感应透明（EIT）与里德伯原子之间的非线性相互作用的结合提供了光子之间的有效相互作用。在本文中，我们研究了冷原子系综中作为集体里德伯原子激发的光脉冲的存储。通过测量存储的里德伯极化激元的动力学，我们实验证明，存储探测脉冲作为里德伯极化激元强烈增强里德伯介导的相互作用相比，慢传播的情况下。我们表明，该过程的特点是由两个时间尺度。在短的存储时间，我们观察到一个强大的增强的相互作用，由于减少的里德伯极化激元群速度下降到零。对于较长的存储时间，我们观察到一个进一步的，较弱的增强占主导地位的里德堡诱导的多粒子组件的状态的退相。在这个制度下，我们观察到的里德伯极化激元相干时间与输入光子数的非线性依赖。我们的研究结果在里德伯量子光学有直接的后果，并使强相互作用里德伯系统的新理论的测试。
2016-09-26 physics.atom-ph quant-ph
Controlling Rydberg atom-polariton interactions: from exceptional points to fast readout
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Harvard University（哈佛大学）
本研究通过实验探索Rydberg极子与单个Rydberg原子的相互作用，发现三种量子动力学区域，并展示了其在快速非破坏性检测和非线性光子网络中的应用潜力。
2026-01-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Tilted Material in an Optical Cavity: Light-Matter Moiré Effect and Coherent Frequency Conversion
本研究提出光学腔内倾斜二维材料产生的光-物质莫尔效应（LMME），理论表征其能形成极化激元平坦带，证实其可实现抗声子退相干的相干频率转换，为极化激元量子器件研发提供新平台。
2025-08-15 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Superpolynomial Quantum Enhancement in Polaritonic Neuromorphic Computing
最近的原理验证实验已经证明了使用激子极化激元的神经形态计算的实现，利用相干经典态[D。Ballarini等人，Nano Lett. 20，3506（2020）]。同时，人们期望非线性激子-极化激元可以达到量子态，形成非经典态。在这里，我们认为理论上的激子极化激元的量子性质和预测的超多项式量子增强图像识别任务。这是在实验可获得的参数内实现的。
2021-04-27 cond-mat.dis-nn quant-ph
Driven-dissipative Quantum Dynamics in Cavity Magnon-Polariton System
基于相干态表象下的量子主方程，研究了腔磁振子-极化激元系统中任意阶量子关联的动力学行为。平均腔光子数的类拉比振荡和能级排斥现象与已有的实验观测结果非常吻合。腔光子和磁振子的二阶量子相干性进一步揭示了这两种情况下相干分量和非相干分量的竞争性质，这种相干性可以通过驱动微波和热浴系统地调谐。我们的结果表明，丰富的高阶量子动力学诱导的磁光物质相互作用，并作为一个不可缺少的一步，探索非经典状态的腔光子和磁振子在量子腔磁振子。
2021-10-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Sub-Poissonian statistics of Rydberg-interacting dark-state polaritons
在量子水平上连接光和物质是现代原子和光学物理学的核心，并使涉及操纵单光子和原子的新量子技术成为可能。一个典型的原子-光界面是电磁感应透明，其中量子干涉产生光子和原子的混合态，称为暗态极化激元。我们已经观察到个别的暗态极化激元，因为他们通过一个超冷原子气体涉及里德堡态传播。里德伯原子之间的强长程相互作用对暗态极化激元产生了有效的相互作用阻断，导致了较大的光学非线性和修正的极化激元数统计.观测到的统计涨落远低于量子噪声极限，表明由强相互作用修改的光子关联对里德伯原子统计有显著的反作用。
2013-05-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Fractional Quantum Hall States of Rydberg Polaritons
提出了一种实现分数量子霍尔态的方案。在我们的方案中，两个偏振态的光子耦合到不同的原子里德伯态，形成两种风格的里德伯极化激元，表现为一个有效的自旋。与原子云重叠的光学腔模阵列使得能够实现有效的自旋1/2晶格。我们表明，这样的极化激元之间的偶极相互作用，从里德堡态继承，可以利用创建一个平面，拓扑带一个单一的自旋翻转激发。在半填充时，这会产生光子（或极化激元）分数陈氏绝缘体-一种基于晶格的分数量子霍尔态光。
2014-11-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
A polaritonic two-component Bose-Hubbard model
研究表明，在强原子-光子耦合的相互作用微腔阵列中，极化激元可以形成双分量玻色-哈伯德模型。因此，两种极化激元物质都被保护免受自发发射的影响，因为它们的原子部分被存储在原子的两个基态中。有效模型的参数可以通过外部激光器的驱动强度来调整。我们还描述了一种方法来测量的数量统计在一个腔中的每个极化激元物种独立。
2007-06-15 cond-mat.str-el quant-ph
