Strong quantum correlations in four wave mixing in $^{85}$Rb vapor
Quentin Glorieux, Luca Guidoni, Samuel Guibal, Jean-Pierre Likforman, Thomas Coudreau
我们研究了室温铷蒸气室中四波混频产生的量子强度关联。对各种参数影响的广泛研究使我们能够观察到大量的非经典相关。
We study quantum intensity correlations produced using four-wave mixing in a room-temperature rubidium vapor cell. An extensive study of the effect of the various parameters allows us to observe very large amounts of non classical correlations.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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Enhanced four-wave mixing via crossover resonance in cesium vapor
本文报道了在多普勒展宽铯蒸气中通过交叉共振增强四波混频的观测结果。使用单一的激光频率，在一个双$Λ$水平配置的共振参数过程直接激发为一个特定的速度类。我们研究了在不同的饱和度制度，并证明了产生强度相关和反相关的探测光束和共轭光束之间的可能性。一个简单的理论模型，帐户定性以及观察到的结果。
Influence of a repump laser on a nearly degenerate four-wave-mixing spectrum in atomic vapors
研究了再抽运激光对近简并四波混频（NDFWM）谱的影响。我们发现，非负四波混频的振幅和线形强烈地依赖于再泵浦光的失谐量。观察到五峰结构。在一定的再抽运失谐量下，中心峰出现凹陷。提出了一个粗略的分析来解释这种影响。
Squeezed Light and Entangled Images from Four-Wave-Mixing in Hot Rubidium Vapor
纠缠多模场在量子信息中有着重要的应用，如并行量子信息协议、量子计算和量子成像等。我们研究了在795 nm的铷蒸气中使用非简并四波混频过程来演示量子纠缠图像的产生。由于缺少光学谐振腔，四波混频方案产生固有的多空间模式输出场。我们已经验证了多模光束之间的纠缠的存在，通过分析的幅度差和相位和噪声使用双零差检测方案，测量在这两种情况下超过4 dB的压缩。本文将讨论基于四波混频的放大器的量子特性，以及这种器件的多模特性。
Ultraslow propagation of matched pulses by four-wave mixing in an atomic vapor
我们在热原子蒸气中非简并四波混频中观察到了匹配脉冲的超慢传输。短至70 ns的探测脉冲可以延迟高达40 ns的可调谐时间，几乎没有展宽或失真。在传播过程中，探测脉冲被放大并产生共轭脉冲，该共轭脉冲更快，并在以固定延迟锁定到探测脉冲之前与探测脉冲分离。这一过程的精确时间使我们能够确定磁化率张量的关键系数。在这个系统中的增益的存在使得这个系统在全光信息处理的上下文中非常有趣。
Generating quantum correlated twin beams by four-wave mixing in hot cesium vapor
利用基于双$Λ$方案的非简并四波混频过程，在热铯蒸气中产生了最大强度差压缩为6.5 dB的量子关联孪生光束。实验中泵浦光和探测光之间具有很好的频率和相位差稳定性，这是压缩效应显著改善的主要原因。在较宽的实验参数范围内可以观察到强度差压缩，这保证了强度差压缩的鲁棒产生。由于该方案在Cs $D_{1}$线处产生多空间模式孪生光束，因此对涉及原子和固态系统之间的量子成像和相干界面的实验感兴趣。
Quantum correlations by four-wave mixing in an atomic vapor in a non-amplifying regime: a quantum beam splitter for photons
我们研究了在铷蒸气中利用四波混频产生强度量子关联。在这些实验中没有腔允许同时处理几个空间模式。在标准的，放大，配置，我们测量相对强度压缩到9.2分贝以下的标准量子极限。我们还从理论上确定和实验证明了一个原始的制度，尽管没有整体放大，量子相关性产生。因此，在这种情况下，四波混频装置可以起到具有非经典特性的光子分束器的作用，即将相干态输入分成两个量子相关光束的装置。
Multi-channel entanglement distribution using spatial multiplexing from four-wave mixing in atomic vapor
原子蒸气中的四波混频允许产生包含多对双模纠缠真空光束的多空间模光态。原则上，这可以用于使用单个光源同时向多方发送独立的安全密钥。在我们的实验中，我们通过选择三对独立的纠缠模式和进行连续变量测量来验证纠缠伙伴之间的相关性，从而证明了这种信息的空间复用。通过这种方式，我们生成了三对独立的相关随机比特流，它们可以用作安全密钥。然后，我们演示了一个经典的四方秘密共享方案作为一个例子，如何使用这种空间复用源。
Slow light propagation and amplification via electromagnetically induced transparency and four-wave mixing in an optically dense atomic vapor
从实验和理论上分析了电磁感应透明（EIT）条件下弱信号场脉冲在热Rb蒸气中的传输，并研究了共振四波混频（FWM）效应。特别地，我们证明了在强控制场与弱共振信号场和远失谐Stokes场构成的双$Λ$系统中，信号场的连续波谱和脉冲传播动力学都强烈地依赖于种子Stokes场的振幅，并且这种效应在光密原子介质中得到增强.我们还表明，理论描述的信号和斯托克斯场的耦合传播是在很好的协议与实验观察。
Compact sub-kilohertz low-frequency quantum light source based on four-wave mixing in cesium vapor
利用热铯蒸气中基于双Λ方案的非简并四波混频（FWM）过程，我们实现了一个紧凑的半导体激光泵浦量子光源，用于产生最大压缩为6.5dB的量子关联孪生光束。在音频波段的傅立叶频率下观察到压缩，下降到0.7 kHz，据我们所知，这是迄今为止在原子系统中首次观察到亚千赫强度差压缩。在我们的系统中还研究了相位匹配条件，这证实了四波混频过程的空间多模特性。我们的紧凑型低频压缩光源可以在量子成像，量子精密测量，和光学压缩到物质波的转移中找到应用。
Triply-resonant Optical Parametric Oscillator by Four-wave Mixing with Rubidium Vapor inside an Optical Cavity
我们提出了一个实验演示的同时超过阈值振荡的斯托克斯和反斯托克斯场连同单个泵浦光与铷原子内的光学驻波腔。利用三能级原子系统中双光子跃迁产生的大色散，可以很容易地实现三重共振条件。该工作为实现高效率的非线性频率转换提供了一种途径，所产生的明亮Stokes和反Stokes腔输出光束在量子信息科学中具有潜在的应用价值。
Quantum correlations by four-wave-mixing in atomic vapor. Theory and Experiments
我们从理论和实验两方面研究了热原子蒸气中通过四波混频产生连续变量量子关联。两种理论方法已经开发。一方面，我们从“经典”非线性光学的角度研究了四波混频。这样我们就得到了理想线性放大器在χ^（3）介质中的演化方程。另一方面，我们提出了一个双Λ组态的四能级微观模型，计算了激光修饰下原子蒸气的χ^（3）系数。这种计算使我们能够导出感兴趣的参数的强度噪声谱。这项工作的实验部分描述了这种效果的演示对铷85的D1线。我们测量了低于标准量子极限的高达-9.2dB的相对强度压缩，并提出了一种在没有放大的情况下测量量子关联的新方法，这些结果在多模量子光学领域，如量子成像和多模量子存储器中有着广泛的应用。
Four-wave mixing with anti-parity-time symmetry in hot $^{85}$Rb vapor
该研究在热 $^{85}$Rb 蒸气的双 $\Lambda$ 体系中实验实现 anti-PT 对称四波混频，并在计入损耗与 Langevin 噪声后验证奇异点附近的增益和双模相对强度压缩符合理论。
Ultra-bright biphoton emission from an atomic vapor based on Doppler-free four-wave-mixing and collective emission
我们提出了一种新的蝴蝶能级方案，从原子蒸气中产生高度相关的光子对。利用多光子无多普勒泵浦，背景瑞利散射是偶极禁止的，并且允许在所有方向上的集体发射。这导致在全$4π$立体角中同时生成可用对。如果$\sim 10^6$原子的系综大小适中，收集这些对可以以每秒$\sim 10^{12}$的速率产生光子对。
Properties of Two-Mode Quadrature Squeezing from Four-wave Mixing in Rubidium Vapor
本文研究了热铷蒸气中四波混频产生的双模真空正交压缩光特性，发现其压缩频率可低至1 Hz、带宽达约20 MHz，不同边带频率区间可作为独立量子模式用于量子信息处理。
Polarization-Based Truncated SU(1,1) Interferometer based on Four-wave Mixing in Rb vapor
我们提出并演示了一种基于偏振的截断SU（1，1）干涉仪，该干涉仪输出双模压缩真空场的所需光学联合正交，并允许使用单个平衡零差检测器进行测量。使用这样的设置，我们证明了高达$\approx$ 2 dB的量子噪声抑制低于散粒噪声限制的强度差和相位和联合求积，并确认两个量子场之间的纠缠。我们提出的技术结果在检测器的两个端口之间的更好的平衡，因此，在更好的差分测量的共同噪声抑制。因此，我们能够在宽范围的检测频率下观察到平坦联合正交压缩和纠缠：从几MHz（受光电二极管增益带宽限制）到几百Hz（受电子噪声限制）。
Non-degenerate four-wave mixing in rubidium vapor: transient regime
我们研究了金刚石结构中四波混频产生的光的瞬态响应。瞬变表现出快速的衰减时间和振荡，取决于失谐和强度的领域。一个考虑了原子热运动、传播、吸收和色散效应的简化模型与实验观测的铷原子能级（5S ~（1/2）、5 P ~（1/2）、5 P ~（3/2）和6S ~（1/2））定性一致。原子极化来自系综中不同速度类原子的所有贡献，极大地改变了四波混频光的总瞬态行为。
Pulsed Rydberg four-wave mixing with motion-induced dephasing in a thermal vapor
本文报道了在热铷原子蒸气中的时间分辨脉冲四波混频（FWM）信号。我们观察到四波混频信号的移相时间高达7纳秒，强烈依赖于激发带宽的里德伯态。里德堡态的激发是由ns时间尺度上的脉冲双光子跃迁驱动的。结合第三个cw去激发激光器，根据相位匹配效应和多普勒类平均的组合产生强定向和集体发射。与使用非谐振FWM的先前报告[1]相反，在谐振FWM方案中，我们在入射脉冲结束后不久观察到信号的额外恢复。我们推断这是热原子相干辐射之间运动诱导的相长干涉的复兴。共振四波混频方案揭示了更丰富的时间结构的信号，相比类似的，但非共振激励计划。一个简单的解释在于多普勒类的选择性。我们的数值模拟基于一个四能级模型，包括一个完整的多普勒系综可以定性地描述数据。
A Single Photon Source based on a Long-Range Interacting Room Temperature Vapor
本文报道了一种基于室温铷蒸气的单光子源，介绍了项目历程、蒸气池制备及四波混频中拉比振荡的观测结果。
Role of the phase-matching condition in non-degenerate four-wave mixing in hot vapors for the generation of squeezed states of light
热原子蒸气中的非简并前向四波混频已经显示出在双光束之间产生强量子相关性[McCormick等人，Opt.Lett. 32，178（2007）]，在最小化通过吸收的损失的配置中。在本文中，我们期待在非线性过程的效率和双光束的吸收之间发生的权衡的相位匹配条件的作用。为此，我们开发了一个半经典模型，通过推导相关的双λ配置中的原子极化率，并通过求解经典传播的双光束场的参数接近那些在典型的实验中发现的。这些理论结果证实了一个简单的实验研究的非线性增益所经历的孪生光束作为一个功能的相位失配。该模型表明，相位失配的量是关键的实现的物理条件，在该条件下，双光束的吸收被最小化，而双光束之间的交叉耦合保持在产生强量子相关所需的水平。当四波混频过程不完全相位匹配时，达到最佳。
Quantum beam splitter for orbital angular momentum of light: quantum correlation by four-wave mixing operated in a nonamplifying regime
基于双$Λ$方案的碱金属热蒸气非简并四波混频过程在量子态工程、量子成像和量子精密测量等方面有着广泛的应用。在这封信中，我们研究了在热铯蒸气中基于四波混频过程产生具有非零轨道角动量（OAM）的量子关联孪生光束。在四波混频过程中，放大后的探测光束和新产生的共轭光束分别与种子光束具有相同和相反的拓扑电荷。我们还探讨了四波混频过程中操作的非放大制度，量子关联孪生光束携带OAM仍然可以产生。在这种情况下，FWM过程扮演着光的OAM的量子分束器的角色，也就是说，一种可以将携带OAM的相干光束分成携带OAM的量子相关孪生光束的设备。更一般地说，我们的装置可以用作图像的量子分束器。
High nonclassical correlations of large-bandwidth photon pairs generated in warm atomic vapor
产生适合与原子相互作用的非经典光对应于广泛的量子光学社区所追求的关键目标。我们提出了一个前所未有的高度的非经典光子相关的温暖原子蒸气中的自发四波混频过程中产生的非经典光子对。我们展示了如何在蒸气室视口附近激发原子的独特组合，单激发激光束，双$Λ$能级方案，辅助光学泵浦和特定的光学滤波设置，允许产生的非经典光场的光谱带宽高达$560 \pm 20$ MHz和低双光子噪声。我们提供了一个特定的噪声机制，可观察到的光子相关性的技术和基本限制的定量分析。所提出的方案的整体技术简单性以及可用热原子蒸气实现的光谱匹配量子存储器的可用性，保证了实现GHz带宽按需非经典光源和高效量子通信节点的可行性。
Relative intensity squeezing by four-wave mixing with loss: an analytic model and experimental diagnostic
在原子蒸气中共振附近的四波混频可以产生相对强度压缩光，适用于超过散粒噪声极限的精密测量。我们发展了一个解析的分布增益/损耗模型来描述通过非线性介质的混合和吸收的竞争。使用一种新的矩阵演算，我们提出了封闭形式的表达由该系统产生的相对强度压缩的程度。我们使用这些理论结果来分析实验测量的压缩从$^{85}$ Rb蒸汽和演示的分析模型的实用性作为一个实验诊断。
Degenerate four-wave mixing as a low-power source of squeezed light
压缩光是一种可以提高光学测量灵敏度的量子资源。然而，现有的压缩光源通常需要高功率并且不适合便携性。在这里，我们从理论上研究了原子蒸气中利用简并四波混频产生压缩的另一种方法。我们表明，通过最大限度地减少多余的噪声，这种技术有可能产生可测量的压缩与低功率可达到一个小的二极管激光器。我们建议实验技术，以减少多余的噪音，并采用这种替代的非线性光学过程，以建立一个紧凑的，低功率的压缩光源。
Intensity-correlated spiking infrared and ultraviolet emission from sodium vapors
分析了钠蒸气在连续波共振激光泵浦下激发到4D_（5/2）能级时产生的定向尖峰红外和紫外辐射，这是钠蒸气与钠蒸气合作效应的一个新特征。在2207和2338 nm的级联无镜激光的粒子数反转跃迁和紫外辐射在330 nm，这是由于四波混频过程中产生的表现出高度的强度相关性。
Strong low-frequency quantum correlations from a four-wave mixing amplifier
我们表明，一个简单的计划的基础上的非简并四波混频在热原子蒸气表现得像一个近乎完美的相位不敏感的光放大器，它可以产生明亮的孪生光束与测量的量子噪声减少强度差超过8 dB，接近最好的光学参量放大器和振荡器。腔的不存在使得系统不受外部扰动的影响，并且在很大的频率范围内观察到强的量子噪声降低。
Two-beam Coupling in the Production of Quantum Correlated Images by Four-wave Mixing
研究了不同成像几何条件下的双光束耦合对Rb原子蒸气四波混频产生强度差压缩的影响。最近提出的双种子技术可以消除种子四波混频过程中的经典噪声。然而，这种双播种技术，可以引入新的并发症，涉及2束不同的种子空间模式之间的原子蒸气耦合，并可以破坏压缩的原子线宽和以下的顺序上的频率。这使得使用这些系统的某些形式的量子成像变得复杂。在这里，我们表明，播种的4WM过程与斜射线可以消除多余的噪音所造成的2光束耦合。为了避免明亮的种子图像中的2光束耦合，重要的是在增益介质中重新成像物体，而不是通过它聚焦。
Time-resolved detection of relative intensity squeezed nanosecond pulses in a Rb87 vapor
我们目前的理论和实验结果的产生和检测的脉冲，相对强度压缩光在一个热的Rb 87蒸汽。利用时间分辨平衡探测技术，对双λ系统中近简并四波混频产生的脉冲探测光束与其共轭光束之间的强度噪声关联进行了数值研究和实验测量。我们预测并观察到约-1dB的时间分辨相对强度压缩与50纳秒脉冲在1 MHz的重复率。（损耗校正后为-1.34 dB）。
Quantum networks generation based on four-wave mixing
我们提出了一个方案，通过级联几个四波混频（FWM）过程在温暖的铷蒸汽实现多功能量子网络。四波混频是一种高效的$χ^{(3)}$非线性过程，已被用作多模量子态产生的一种资源，并被证明是量子信息处理的一个有希望的候选者。我们从理论上分析了级联四波混频系统的多模输出，推导出其独立的压缩模式，并展示了如何与相位控制零差检测和数字后处理，他们可以变成一个通用的源连续变量集群状态。
Experimental characterization of Gaussian quantum discord generated by four-wave mixing
我们在实验上测量了热铷蒸气中四波混频过程产生的双模压缩真空中的量子不和谐。测量了不和谐的频谱，以及量子和经典互信息。此外，我们还从实验上研究了在压缩真空的两个模中引入对称衰减对不和谐、量子互信息和经典关联的影响。最后，我们表明，由于四波混频过程的多空间模式的性质，量子不和谐可能会表现出次或超加性取决于选择的空间通道。
Nonclassical photon pairs from warm atomic vapor using a single driving laser
非经典光场的产生是量子光学研究和量子信息技术应用的重要手段。基于热原子蒸气中的自发四波混频过程，提出了非经典关联光子对源的实现方法。原子仅由单束激光以逆反射方式激发，并采用窄带频率滤波来选择关联光子对。通过分析光场的统计特性，证明了产生的光场的非经典性。所提出的源的测量参数的承诺进一步适用于有效的相互作用与原子系综。
Bright, low-noise source of single photons at 780 nm with improved phase-matching in rubidium vapor
本文报告了一种基于铷蒸气四波混频的780 nm明亮低噪声单光子源的改进实现，通过优化相位匹配、空间对准和探测器性能，实现了高预示效率、高干涉可见度和高信噪比，适用于光子量子信息处理。
Realization of a twin beam source based on four-wave mixing in Cesium
四波混频（4 WM）是一种强流非经典孪生光束源。当强激光束（泵浦）和弱激光束（种子）在$χ^{(3)}$介质（这里是铯蒸气）中重叠时，它可以产生，频率接近原子跃迁的共振。由4 WM产生的孪生光束具有自然接近原子跃迁的频率，并且即使在CW泵浦状态下也可以是强烈的（增益$\gg 1$），这对于非线性晶体中的PDC $χ^{(2)}$现象不是这种情况。因此，4 WM非常适合于原子-光相互作用和基于原子的量子协议。在这里，我们提出了第一个实现的四波混频源利用$D_2$线铯原子。
Time-resolved detection of relative intensity squeezed nanosecond pulses in a 87Rb vapor
我们目前的实验研究的脉冲，相对强度压缩光的产生和检测在温暖的铷蒸气。通过时间分辨平衡探测研究了脉冲探测光束与其共轭光束之间的噪声相关性。我们观察到-0.96 dB的时间分辨相对强度压缩与50纳秒脉冲在1 MHz的重复率。（损耗校正后为-1.34 dB）。
Optimization and readout-noise analysis of a warm vapor EIT memory on the Cs D1 line
本文在Cs D1线上实现了一种基于电磁感应透明的暖蒸气量子存储器，通过优化端到端效率与信噪比的权衡，在单光子级相干脉冲下达到13%的端到端效率，并分析了以自发拉曼散射为主的读出噪声来源。
Experimental generation of multiple quantum correlated beams from hot rubidium vapor
多个量子模之间共享的量子关联和纠缠对于基础科学和量子技术的未来发展都具有重要意义。这种发展还需要多模量子光源和原子系综之间的有效量子接口，这使得有必要实现与原子跃迁相匹配的多模量子光源。在这里，我们报告这样的源，提供了一种方法，用于产生量子相关光束，可以扩展到大量的模式，通过使用多个四波混频（FWM）过程中的热铷蒸气。实验上，我们表明，两个级联的四波混频过程产生强的量子关联之间的三个明亮的光束，但不是其中任何两个。此外，级联系统的强度差压缩从一个四波混频过程得到的-5.5 $\pm$ 0.1 dB/-5.5 $\pm$ 0.1 dB增强到-7.0 $\pm$ 0.1 dB。我们的系统的主要优点之一是，随着量子模式数量的增加，量子关联的总程度也会增加。所提出的方法也是免疫的相位不稳定性，由于其相位不敏感的性质，可以很容易地扩展到多个模式，并在多量子相关图像的生产具有潜在的应用。
COMS-Integrated Atomic Vapor Cells with Ultra-long Optical Access for Highly Sensitive and Scalable Quantum Sensors
本文提出晶圆级集成CMOS兼容非磁加热器与温度传感器的原子气室，实现5mm超长光程（为传统四倍），通过30天老化测试验证可行性，观测到饱和吸收等量子效应，实现12fT/Hz¹/²超高磁灵敏度，推动芯片级量子传感器规模化制造。
Multiplexed random-access optical memory in warm cesium vapor
存储大量光子量子态的能力被认为是未来光量子计算和通信技术的重要组成部分。然而，对多路复用量子存储器的研究一直集中在只有在精心准备存储介质之后才表现出良好性能的系统上。这使得在实验室环境之外应用通常更加困难。在这项工作中，我们展示了一个多路复用的随机存取存储器存储多达四个光脉冲，使用电磁诱导的透明度在温暖的铯蒸气。在Cs D1线的超精细跃迁上采用Λ-系统，我们获得了平均36%的内存储效率和3.2 μs的1/e寿命。结合未来的改进，这项工作有助于在未来的量子通信和计算基础设施中实现复用存储器。
Continuous Variable Entanglement in an Optical Parametric Oscillator Based on a Nondegenerate Four Wave Mixing Process in Hot Alkali Atoms
利用双共振光学参量振荡器（OPO）在高温$^{85}$ Rb蒸气中产生的四波混频效应，测量了阈值以上的双光束纠缠。这是第一次测量OPO中$χ^{(3)}$介质的纠缠度高于阈值。我们重构了几种组态的协方差矩阵，并在全面了解四边带模态的情况下，研究了所有可能的双分块之间的纠缠。我们展示了一个强大的一代纠缠与更强的一代特定的模式对。对于这个系统，我们表明，原子密度是一个决定性因素的产生和量子关联的损失。通过原子OPO产生的纠缠场接近于碱原子的原子共振，使得能够自然地集成到量子网络中。
Hot atomic vapors for nonlinear and quantum optics
本文回顾了利用接近室温的热原子蒸气作为非线性共振介质的研究，重点介绍了四波混频、非经典光产生、光子关联、量子存储器及光量子流体等应用。
Magnetically tuned, robust and efficient filtering system for spatially multimode quantum memory in warm atomic vapors
热原子蒸气量子存储器简单而稳健，但遭受许多产生过量噪声的寄生过程。为了在单光子状态下操作，输出光的精确滤波是必不可少的。在这里，我们报告了磁调谐吸收和法拉第滤波器的组合，这两个光方向不敏感，停止驱动激光器和衰减杂散荧光和四波混频，同时传输窄带斯托克斯和反斯托克斯在写入和读出过程中产生的光子。我们表征这两个过滤器相对于可调的工作参数。我们证明了一个显着增加的信噪比后，应用定性的拉曼散射光子之间的相关性的测量中看到的过滤器。
Bright six-partite continuous variable entanglement using cascaded four-wave mixing processes in a four-level atomic system
我们从理论上证明了利用阈值以上三阶非线性原子系统的级联四波混频效应可以产生明亮的六体连续变量纠缠。利用Van Look和Furusawa提出的优化不可分性准则，分析了不同频率的六个腔场之间的六体连续变量纠缠。
Temporal profile of biphotons generated from a hot atomic vapor and spectrum of electromagnetically induced transparency
我们系统地研究了双光子的时间分布，即，时间相关的单光子对，通过自发四波混频过程从热原子蒸气中产生。测量的双光子波包或双光子关联函数的时间宽度随耦合功率的变化范围为70 ~ 580 ns。本文导出了多普勒展宽介质中双光子光谱轮廓的解析表达式。解析表达式表明，光谱轮廓主要由电磁感应透明效应决定，表现为一个线宽近似等于电磁感应透明线宽的洛伦兹函数。因此，双光子的时间分布受多普勒展宽的影响是一个指数衰减函数，这与实验数据是一致的。在与双光子测量相同的实验条件下，利用经典光的弱输入探测场，我们进一步测量了EIT谱。由经典光EIT谱确定的参数计算的双光子波包的理论预测与实验数据一致。这种一致性表明，在多普勒展宽介质中，经典光EIT谱是双光子时间分布的一个很好的指示。此外，测量的双光子时间宽度与基于双光子EIT效应的解析公式的预测结果也很接近。该研究为定量地理解多普勒展宽介质中双光子的光谱和时间分布提供了一种分析方法。
Generation and delayed retrieval of spatially multimode Raman scattering in warm rubidium vapors
我们应用集体拉曼散射在温暖的铷-87蒸气中产生，存储和检索空间多模光。光在自发斯托克斯散射过程中产生。这伴随着在原子系综中产生对应的集体激发--自旋波。在一定的存储时间后，我们相干地将自旋波转换为确定性反斯托克斯散射中的光。整个过程可以看作是延迟的四波混频，它产生成对的相关的、延迟的随机图像。由于使用了缓冲气体，可以存储高达微秒的高阶空间模式。我们研究了铷原子在不同缓冲气体中的拉曼散射、集体激发的存储和恢复特性，着重研究了空间效应以及铷原子扩散引起的退相干的影响。我们通过分析远场散射光部分之间强度波动的统计相关性来量化创建和检索的模式数量。
Quantum interference phenomena in four-wave mixing processes in a cavity driven by quantized fields
由于一些问题，本文已被作者撤回。
Single-photon stimulated four wave mixing at telecom band
单光子受激四波混频（StFWM）过程在光子量子信息处理、光通信技术和集成光电子技术等方面具有巨大的应用潜力。在本文中，我们演示了单光子StFWM过程中的一段光纤，种子光子产生的自发四波混频过程（SpFWM）。通过时间分辨的四光子符合测量和不同种子抽运延迟下四光子符合计数的变化证实了单光子StFWM的效果。根据实验结果，分析了基于该工艺的量子克隆机的潜在性能。
Diffractionless image propagation and frequency conversion via four-wave mixing exploiting the thermal motion of atoms
提出了一种利用热原子蒸气中的四波混频将探测场空间分布中编码的任意图像频率转换为信号场的装置。原子的运动被用来同时抵消信号场和探测场的衍射。我们表明，可以使用非相干探测场来增强横向动量带宽，可以在没有衍射的情况下传播，从而可以传输具有更高空间分辨率的较小结构。它还用非线性增益补偿线性吸收，以改善四波混频性能，因为各种场强的传播动力学被有利地修改。
Analytical study of four-wave mixing with large atomic coherence
对斯塔克啁啾快速绝热通过（SCRAP）引起的共振原子蒸气中的最大相干四波混频进行了理论研究。我们展示了一个耦合方案的优点，涉及最大的相干性，并演示了如何一个大的原子之间的相干性的地面和一个高度激发态可以通过SCRAP准备。推导了考虑泵浦场损耗的场传播问题的全解析解。的解决方案得到的帮助下的哈密顿方法，在绝热极限允许减少的全套麦克斯韦-布洛赫方程简单的正则方程的哈密顿力学的字段变量。研究发现，如果补偿了线性折射引起的相位失配，可以大大提高转换效率。相位匹配条件的详细分析表明，然而，从克尔效应的相位失配的贡献不能同时补偿与线性折射的贡献。因此，在涉及由SCRAP制备的最大相干性的耦合方案中的转换效率是高的，但不等于1。
Generation of pulsed bipartite entanglement using four-wave mixing
利用热原子蒸气中的四波混频，我们在$^{85}$ Rb的D1线附近产生了一对微秒脉冲范围内的纠缠孪生光束，使其与常用的量子存储技术兼容。光束产生的明亮和真空压缩制度，需要两个单独的分析方法，没有和本地振荡器，分别。我们报告的噪音减少高达$3.8\pm 0.2$ dB低于标准的量子限制在脉冲制度和纠缠的水平，违反了爱因斯坦-波多尔斯基-罗森不等式。
Rotation of the noise ellipse for squeezed vacuum light generated via four-wave-mixing
我们报道了光的压缩真空态的产生，其噪声椭圆作为检测频率的函数旋转。压缩态是在85 Rb蒸气中通过四波混频过程产生的。我们观察到，旋转变化的实验参数，如泵浦功率和激光失谐。我们使用的海森堡-朗之万形式主义的基础上的理论模型来描述这种效果。我们的模型可以用来调查的参数空间和定制的椭圆旋转，以获得最佳的压缩角，例如，耦合到一个干涉仪的最佳噪声正交随频率而变化。
Optimal mode configuration for multiple phase-matched four-wave mixing processes
我们利用两束以小角度交叉的同频泵浦光，在热$^{85}$ Rb蒸气中演示了一个非种子多模四波混频过程。这导致同时满足多个相位匹配条件，这些条件相互增强，以在两个不同频率下产生四个强度稳定的明亮输出模式。每一个产生的光子都与另外两个光子直接相关，从而产生了优选的四模输出，这与其他多模四波混频实验相反。这提供了重要的洞察输出多模压缩和纠缠态的最佳配置中产生的四波混频系统。我们研究了这种新的输出的功率，温度和频率的依赖性，并比较从一个单一的泵浦光束的锥形四波混频发射。产生的光束在空间上是分离的，允许自然分布，可用于量子通信和秘密共享协议。
Nonlinear optical magnetometry with accessible in situ optical squeezing
我们展示了紧凑和可访问的压缩光磁强计使用四波混频在一个单一的热铷蒸汽细胞。四波混频过程的强内禀相干性导致双模相对强度压缩态的各模产生非线性磁光旋转。该框架能够降低4.7 dB的量子噪声，同时探测场和共轭场的相反偏振旋转信号相加以增加总信噪比。
Direct generation of time-energy-entangled W triphotons in atomic vapor
本文首次通过自发六波混频在原子蒸气中直接产生高速率的时间-能量纠缠W类三光子，为可靠的真三光子源及多光子纠缠研究铺平道路。
Characterizing micro-macro transitions with an atomic-vapor-based linear optical amplifier
从根本上讲，微观-宏观跃迁的动力学有助于理解量子到经典跃迁的过程;从技术上讲，它也可以通过方便的探测器促进量子实验中微观信号的检测。在这里，我们展示了一个计划，以表征微观宏观转变的基础上四波混频线性光放大过程中的热铷蒸气。线性光学放大器为注入的单光子级脉冲提供大的光学增益$10^7$，使得能够通过具有大动态范围的非单光子计数检测器进行平均的光子数分辨检测。该方案在单光子水平上表现出对输入光变化敏感的强色散，导致群速度延迟时间与$1/\sqrt{N}$成比例，其中$N$是平均输入光子数.输出探测模式和共轭模式具有不同的该$1/\sqrt{N}$缩放系数，表明该系数可以用作表征指定的微观-宏观转变的有效参数。所得结果对光-原子界面的量子探测和光信号处理具有普遍意义。此外，本系统适用于量子到经典跃迁的相关时间分辨动力学的研究。
All-optical mode conversion via spatially-multimode four-wave mixing
我们实验上演示了利用热原子蒸气中的非共线四波混频过程，将高斯光束转换为近似的贝塞尔-高斯模。强的空间非高斯泵浦的存在既将探测光束转换成非高斯模式，又产生处于类似非高斯模式的共轭光束。由此产生的探测和共轭模式进行比较，高斯光束入射到一个环形孔径，然后根据四波混频过程所施加的相位匹配条件进行空间滤波的输出。我们发现，由此产生的实验数据吻合良好的数值模拟，以及描述高斯模式的环形光圈的影响的解析公式。这些结果表明，空间多模增益平台可以作为一种新的模式转换方法。
2-D isotropic negative refractive index in a N-type four-level atomic system
该研究通过正交信号场和耦合驻波场耦合N型四能级原子系统，实现了二维各向同性负折射率，同时具备负介电常数和负磁导率，为左手材料研究提供了新方案。
Observation of localized multi-spatial-mode quadrature squeezing in four-wave mixing
每当图像质量和分辨率受到照明的量子噪声的限制时，光的量子态可以改善成像。在明亮照明的情况下，由多个压缩横模组成的光场得到了量子增强。这种多空间模压缩态的一种可能实现是包含横向平面的场，其中局部电场在任何一个正交上的所有位置处显示减少的量子涨落。使用非简并四波混频在热蒸汽中，我们已经产生了一个双色多空间模式压缩状态，并表明它表现出局部正交压缩在任何点的横向轮廓，在区域远小于其大小。我们观察到75个独立的压缩区域。这证实了这种技术产生适合于实际量子成像的照明的潜力。
Dynamic rephasing in a telecom warm vapor quantum memory
本文提出动态重相位协议，通过转移存储激发到辅助退相干态，有效逆转积累的多普勒相位，将存储时间延长50倍，同时保持GHz带宽和低噪声，实现四独立时间-bin模式的on-demand存储与检索。
A Compact Source for Quantum Image Processing with Four-wave Mixing in Rubidium-85
利用$^{85}$ Rb原子蒸气中的四波混频效应，我们研制了一台紧凑的795 nm明亮压缩双光束光源.在总光功率为400，mW的条件下，利用自激半导体激光器和锥形放大器泵浦四波混频过程，在不考虑损耗的情况下，实现了标准量子极限以下的2. 1，dB强度差压缩.这种光源产生的压缩孪生光束可以作为光电探测器精确标定的参考。将量子关联从光转移到原子，以产生关联原子束是另一个有趣的前景。在这项工作中，我们调查所产生的四波混频过程中的带宽和依赖于探针失谐的色散。我们目前正在使用这种压缩光源来测试通过反常色散介质的空间信息和量子相关性的传递。
Phase Matching for Multimode Four-Wave Mixing in Few-Mode Fibers and Nano-Rib Waveguides
我们比较相位匹配的四波混频使用一个，两个，三个和四个波导模式。为了比较，我们使用数值优化和估计产生的空闲功率。我们目前的结果为少模光纤和纳米肋波导，并表明，对于这两种波导类型，四波混频带宽和空闲功率是最好的一个和两个模式的操作和四模四波混频是不可行的。一些纳米脊形波导支持三模四波混频，尽管具有大大减小的带宽和减小的空闲功率。
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