Magneto-optical rotation and cross-phase modulation via coherently driven tripod atoms
研究了具有两个正交偏振分量的弱探测场与三脚架形四能级原子光学稠密介质的相互作用。在存在相干驱动激光的情况下,在介质中实现电磁诱导透明,显著增强其线性和非线性色散,同时抑制探测场吸收。我们提出了系统的半经典和全量子分析。我们提出了一个实验上可行的设置,可以诱导大法拉第旋转的探测场的偏振,因此可用于超灵敏的光学磁强计。然后,我们研究了探测器的两个组件之间的克尔非线性耦合,展示了一种对称的,非常有效的交叉相位调制的新制度,能够完全纠缠两个单光子脉冲。该方案为基于光子的量子信息应用,如确定性全光量子计算、密集编码和隐形传态等奠定了基础。
2004-08-31 quant-ph
Ultrafast all-optical modulation of spatially structured photons
本文研究了利用超快脉冲和光学克尔效应实现少模交叉相位调制,在≤1.3 ps时间尺度上对结构光子的空间模式进行显著全光调制,为退相干前处理量子信息提供新途径。
2025-04-07 physics.optics quant-ph
Molecular cooling via Raman transitions and a harmonic spectral modulation of an optical frequency comb: The role of the parity of the chirp in quantum control
在半经典多能级模型下,利用光学频率梳,通过从Feshbach态到基本基态的分步绝热过程,提出了一种产生超冷分子的方法.实现梳的光谱相位的正弦调制,其导致产生具有不显著的激发态流形的布居的准暗修饰态,并且因此有效地减轻系统中的退相干。相反,余弦调制不会导致准暗态的形成。结果表明,在量子控制中的光谱啁啾的奇偶性的重要性。
2015-12-14 physics.atom-ph quant-ph
Ultrafast Optical Modulation by Virtual Interband Transitions
本文提出基于虚拟带间跃迁激发的光学调制方法,解决了光时间边界形成中折射率调制需同时满足强且快的难题,该方法无耗散且具有超快特性,并可用现有光学技术实现。
2023-10-24 physics.optics quant-ph
Sub-optical wavelength acoustic wave modulation of integrated photonic resonators at microwave frequencies
光-声相互作用长期以来一直被用于基于块状晶体材料的各种声光器件中。传统上,这些器件在兆赫频率范围内工作,其中声波长比光波长长得多,并且需要长的相互作用长度来获得显著的耦合。利用纳米级换能器,现在可以激发具有亚光波长的声波,以在纳米光子器件中诱导强声光耦合。在这里,我们展示了微波频率的表面声波换能器与纳米光子谐振器的压电氮化铝基板上集成。实现了在10 GHz以上的谐振模式的声光调制,其中声波长显著低于光波长。在此方案中的相位和模式匹配条件进行了研究,有效的调制。新的声光平台可以产生基于非线性布里渊过程的新型光学器件,并为微波光子学和量子光力学提供光学和微波光子之间的直接宽带链接。
2014-10-04 physics.optics quant-ph
Dual-channel Transfer and Modulation of Optical Vortices in a Ladder-Type System
提出对称性破缺阶梯型三能级量子系统的双通道闭环结构,利用三波混频实现光学涡旋转移,生成新月和花瓣形输出场,可通过控制场非同步调制轨道角动量与空间分布,可用作可调谐光学调制器。
2025-05-02 physics.optics quant-ph
Stable emission and fast optical modulation of quantum emitters in boron nitride nanotubes
二维六方氮化硼(hBN)中的类原子缺陷是量子信息研究的重要平台。在这里,我们调查单光子发射的原子缺陷的氮化硼纳米管(BNNT)。我们证明了第一次光学调制的量子发射从BNNT与近红外激光。这种一维系统显示明亮的单光子发射以及在室温下的高稳定性,是一个很好的候选人的光学机械。BNNT单光子发射的快速光调制显示了系统的多个电子能级,在光信号处理中具有潜在的应用。
2018-06-15 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Experimental study of balanced optical homodyne and heterodyne detection by controlling sideband modulation
我们在实验上研究了光外差和光零差探测,实验中采用了相同的实验装置,可以灵活地控制信号的边带调制。当调制只产生单边带信号时,在$ω_{0}+Ω$处的单边带信号与分束器上的强本振源在载波频率$ω_{0}$处混频的光场测量成为平衡外差检测。当在$ω_{0}\pmΩ$处产生两个信号边带并且两个边带的相对相位被锁定时,该测量对应于光学平衡零差检测。通过这种设置,我们可以直接确认外差检测的信噪比比零差检测的信噪比差两倍。这一工作在量子态测量和量子信息中有重要的应用。
2015-08-20 physics.optics quant-ph
High-purity free-electron momentum states prepared by three-dimensional optical phase modulation
我们证明了光子能量和横向动量到高相干电子束的量子化转移。在超快透射电子显微镜中,电子波函数的三维相位调制是通过将电子束透射穿过激光照射的薄石墨片而引起的。这种全光学自由电子相空间控制导致线性动量态的高纯度叠加,为光学可编程电子相位板和分束器提供基本组件。
2020-03-04 cond-mat.mes-hall physics.ins-det physics.optics
Femtojoule-scale all-optical latching and modulation via cavity nonlinear optics
我们在多原子腔量子电动力学(腔QED)系统中实验表征了飞秒焦耳能量尺度下的Hopf分叉现象,并展示了如何利用这种行为设计全光存储和调制器件。数据进行了分析,使用一个半经典模型,明确对待原子的异质耦合腔模式。我们的研究结果突出了腔QED系统的超低功耗光子信号处理以及介观非线性动力学的基础研究的兴趣。
2013-08-06 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
High-dimensional autocompensating discrete modulation CV-QKD protocol in optical fibers
提出一种光纤中维度为2N的高维离散调制CV-QKD协议,利用弱相干态N维积态实现被动自补偿和标准平衡零差检测,在拦截重发攻击下安全密钥增益随维度显著增加。
2025-08-14 physics.optics quant-ph
Optimization of intensity-modulation/direct-detection optical key distribution under passive eavesdropping
我们从理论上分析了最佳操作的光密钥分配(OKD)链路的基础上通过衰减信道传输到直接检测接收器的光信号的精细强度调制。通过适当的数字后处理,用户可以生成一个秘密密钥,该密钥对于被动收集逃避合法接收者检测的一部分信号的未授权方来说是未知的。通过存在不可避免地伴随窃听者尝试检测收集的信号的散粒噪声来确保安全性。结果表明,密钥量取决于一个比率,比较合法的接收者和窃听者的能力,以检测信号,包括噪声贡献各自的检测器。在强窃听体制下推导出一个简单的比例关系,给出了最佳二进制强度调制深度和硬解码直接检测鉴别阈值的封闭表达式。所提出的结果大大简化了实际OKD系统的设计工作在不断变化的外部条件下,例如可变的大气吸收的情况下的自由空间光链路。
2021-12-16 physics.optics quant-ph
Quantitative optical imaging method for surface acoustic waves using optical path modulation
针对表面声波振幅定量测量手段少、分析复杂的问题,提出基于光程调制的直接光学检测方法,可在散粒噪声受限条件下反演光斑处表面斜率与位移。
2023-04-24 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Optimised frequency modulation for continuous-wave optical magnetic resonance sensing using nitrogen-vacancy ensembles
基于氮空位中心系综的磁力计是一种有前途的连续检测静态和低频磁场的平台。它们与相敏(锁定)检测的组合创建了一个高度通用的传感器,其灵敏度与光学磁共振锁定光谱的导数成比例,而光学磁共振锁定光谱又取决于锁定调制参数。在这里,我们研究的锁定光谱斜率的自旋驱动微波场的调制的依赖性。考虑到存在的内在氮超精细自旋跃迁,我们实验表明,当超精细线宽和它们的分离之间的比率是$\gtrsim 1/4$,基于方波的频率调制产生最陡的斜率在调制深度超过超精细线的分离,相比正弦波调制。我们制定了一个模型,用于计算锁定光谱,显示出良好的协议与我们的实验,并表明,最佳的斜率时,实现线宽/分离比为$\lesssim 1/4$和调制深度小于共振线宽,无论调制功能。
2017-07-04 physics.app-ph physics.ins-det quant-ph
Direct phase modulation via optical injection: theoretical study
光注入直接相位调制是一种新的增益开关激光器相位编码方法,它满足了量子密钥分发对发射机的高要求:紧凑、低损耗、与CMOS工艺兼容,以及没有导致边信道信息泄漏的不良效应。尽管该系统的成功实施和良好的发展前景,在文献中仍然缺乏对该方案的理论研究。在这里,我们第一次进行了理论分析。我们研究了自发发射噪声的影响,研究了增益非线性的作用,并考虑了温度漂移的影响。结果表明,这些现象显着影响系统的性能。我们试图在这里制定实用的说明,这将有助于考虑这些功能时,制定和采用基于光注入的相位调制器。
2021-03-11 physics.optics quant-ph
Transport Enhancement of Irregular Optical Lattices with Polychromatic Amplitude Modulation
我们证明了一个或多个非共振外能量偏移的深光晶格的输运特性可以通过以一种奇异的方式调制晶格深度来大大增强。我们推导出有效的固定模型,我们提出的调制方案在强相互作用的限制,只有一个粒子可以占据任何给定的网站。之后,我们讨论了必要的修改,以恢复运输时,一个以上的粒子可能会占据晶格网站。对于特定的五位晶格讨论,我们数值预测的范围从$4.7\times 10^6$到$9.8\times 10^{8}$的传输增益。
2016-01-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph