Laser-cooled atoms inside a hollow-core photonic-crystal fiber
我们描述了激光冷却的铷原子加载到单模空芯光子晶体光纤中。在光纤内部，原子被一个远失谐的光阱限制，并被一束弱共振光束探测。我们描述了不同的加载方法，并比较他们的权衡实施复杂性和原子加载效率。最有效的方法是装载约30，000个铷原子，这在光纤内产生了光学深度约180的介质。与我们早期的研究相比，这代表了该系统中最大光学深度的六倍增加。
2011-04-28 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Experimental demonstration of high-dimensional photonic spatial entanglement between multi-core optical fibers
多维光子量子的光纤传输保证了每个光子的高信息容量而不受空间限制。本文利用空间光调制器和单模光纤组成的量子态分析仪，对空间量子在多芯光纤中的传输和光纤间纠缠的测量进行了实验研究。量子态层析重建了四维纠缠态，通过二维子空间的并发和一个高维Bell型CGLMP不等式验证了纠缠态的非定域性.
2016-10-14 quant-ph
Radiation trapping inside a hollow-core photonic crystal fiber
报道了空芯光子晶体光纤（PCF）中的辐射俘获效应。利用光偶极阱将原子加载并限制在光子晶体光纤中，而不与光纤壁接触。对探测光在光子晶体光纤中的传输进行了理论和实验研究。结合实验结果和理论预测，我们认为光子晶体光纤中的辐射俘获效应在光子晶体光纤的光谱测量中起着重要的作用。
2014-06-11 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Two-mode and dual-resonant planar photonic waveguides for efficient guiding and trapping of atoms
本研究针对超冷原子囚禁需求，提出基于悬浮光学肋形波导的双色双模倏逝光方案，通过高低频光分别以双模、单模传输并调谐至不同原子跃迁，提升偶极势深度，应用于铷原子时阱深可达0.3 mK以上。
2025-07-31 physics.app-ph physics.atom-ph quant-ph
Generation of photon pairs in symmetric factorable state by using photonic crystal fibers
实验研究了一种基于光子晶体光纤的对称可因式分解光子对源。具有几乎相同带宽的闲频光子和信号光子分别以807.5nm和1364.1nm为中心。通过测量泵浦光、信号光和闲频光的光谱与光子对的相关关系，证实了光谱去相关的性质。
2010-12-17 quant-ph
Optical fiber coupling to planar photonic crystal microcavities
提出了一种在锥形标准单模光纤和高Q值光子晶体谐振腔的谐振模之间有效传输光的技术，该谐振腔的模体积小于立方波长。腔模品质因数为4.7 × 10^4，总的光纤到腔的耦合效率为44%。
2004-05-13 physics.optics quant-ph
Dynamic generation of photonic spatial quantum states with an all-fiber platform
光子空间量子态在量子通信中的应用是非常感兴趣的课题。一个重要的挑战是如何仅使用光纤组件动态生成这些状态。在这里，我们提出并实验证明了一个全光纤系统，可以动态切换任何一般的横向空间量子比特状态的基础上的线性偏振模式。我们的平台是基于一个快速的光开关的基础上结合了光子灯笼和少模光纤的Sagnac干涉仪。我们展示了5 ns量级的空间模式之间的切换时间，并通过展示基于我们平台的测量设备无关（MDI）量子随机数发生器来展示我们的方案对量子技术的适用性。我们连续运行生成器超过15个小时，获取超过13.46 Gbits的随机数，其中我们确保至少60.52%是私有的，遵循MDI协议。我们的研究结果表明，使用光子灯笼动态创建空间模式，只使用光纤组件，由于其鲁棒性和集成能力，具有重要的后果，光子经典和量子信息处理。
2023-03-16 quant-ph
Fiber-compatible photonic feed-forward with 99% fidelity
光子量子计算和量子互联网的建立都需要基于光纤的测量和前馈，以便与现有的基础设施兼容。在这里，我们提出了一个光纤兼容的测量和前馈方案，其性能是通过远程制备的单光子偏振态在电信波长的基准。对一个光子的投影测量的结果确定性地控制了第二个光子使用超快光学开关所采取的路径。通过在路径中放置校准良好的{bulk}无源偏振光学器件，在校正其他实验误差后，我们实现了（99.0 $\pm$ 1）%的测量和前馈保真度。我们的方法是有用的光子量子实验，包括计算，通信和隐形传态。
2021-01-06 quant-ph
Multi-channel, tunable quantum photonic devices on a fiber-integrated platform
针对多量子光源难以可扩展集成到实用光学平台的问题，提出将多个量子点器件选择性集成到V型槽光纤平台的方案，实现了通信波长下紧凑光纤芯片内的可扩展、可靠可调谐单光子阵列。
2024-12-16 quant-ph
Cavity quantum electrodynamics on a nanocapillay fiber using a composite photonic crystal symmetric cavity
本研究报道了纳米毛细管光纤上复合光子晶体对称腔的腔量子电动力学条件，通过将单量子发射器置于波腹位置实现87%的最大通道效率，为量子技术中单光子操控应用提供了平台。
2025-07-08 quant-ph
Photon pair generation by intermodal spontaneous four wave mixing in birefringent, weakly guiding optical fibers
本文从理论和实验两方面研究了在少模双折射光纤中通过自发四波混频过程产生光子对。在这些条件下，多个SFWM过程实际上是可能的，每个过程都与所涉及的四个波的横模的不同组合相关联。我们表明，在弱引导制度，其中的传播模式可以很好地近似线性偏振模式，偏离圆对称由于光纤双折射转化为守恒规则，保留元素的方位角和矩形对称：OAM和奇偶校验必须保存的过程是可行的。我们已经实现了一个SFWM源的基础上的“蝴蝶结”双折射光纤，并测量了收集的泵浦波长的SFWM光谱的每个信号和空闲光子与其合作伙伴的光子重合。我们已经使用了这些信息，连同知识的横向模式，其中的信号和空闲光子发射，作为输入的遗传算法，完成两个任务：i）识别的特定SFWM过程中存在的源，和ii）所使用的光纤的特性。
2016-05-18 physics.optics quant-ph
Two-photon interference of photon pairs created in photonic crystal fibers
研究了在光子晶体光纤中利用四波混频产生光子对的方法。通过控制泵浦光的波长，这决定了四波混频的相位匹配条件，我们可以获得比不需要的拉曼散射光子更宽的光子对光谱。我们利用非平衡马赫-曾德尔干涉仪观察光子晶体光纤中光子对的双光子干涉。获得了可见度为83%的双光子干涉条纹，超过了50%的经典极限。
2009-02-01 quant-ph
Reduction of Guided Acoustic Wave Brillouin Scattering in Photonic Crystal Fibers
导声波布里渊散射（GAWBS）产生的相位和偏振噪声的光在玻璃纤维中传播。这种过量的噪声影响在量子噪声极限下操作的各种实验的性能。我们实验证明了减少GAWBS噪声的光子晶体光纤在一个广泛的频率范围内使用腔声动力学。我们将噪声频谱与标准光纤的噪声频谱进行比较，并在高达200 MHz的频率范围内观察到10倍的噪声降低。基于我们的测量结果以及数值模拟，我们建立了一个模型，用于降低光子晶体光纤中的高斯白噪声。
2006-07-24 physics.optics quant-ph
A rigid, low-loss fiber-optic coupler for cryogenic photonics
针对低温光子学测量需求，本文提出一种机械刚性的低损耗光纤耦合器，在低温下对电信波长光实现超过50%的耦合效率，并具备免对准和抗机械振动特性。
2023-05-29 physics.optics quant-ph
Depolarized guided acoustic wave Brillouin scattering in hollow-core photonic crystal fibers
利用量子噪声限制的光外差探测技术，我们观测到了光在空芯光子晶体光纤中传输时的偏振噪声。我们比较的噪声频谱的一个标准的光纤，发现增加的噪声，即使光主要是在空气中传输的空芯PCF。结合我们在空芯光子晶体光纤的声学振动模式的模拟，我们提供了一个解释的偏振噪声与导声波布里渊散射（GAWBS）的变化。在此，空芯PCF中的声振动通过调制光子晶体结构的几何形状来影响有效折射率，而不是如在实芯光纤中那样调制光纤芯中的应变。这在由光子晶体结构引导的光中引起偏振噪声。
2015-08-06 physics.optics quant-ph
Chip-to-chip photonic quantum teleportation over optical fibers of 12.3km
本研究在星型拓扑量子网络中，利用单芯片上集成的三个量子光子电路，通过优化干涉仪和主动反馈系统，实现了12.3公里光纤上的芯片间光子量子隐形传态，展示了芯片集成的潜力。
2024-12-14 quant-ph
Fiber-coupled broadband quantum memory for polarization-encoded photonic qubits
该研究提出一种光纤耦合环路-开关量子存储平台，测得约54%的直通效率及按0.5^(N+1)缩放的存储效率，验证了不同存储周期下超宽带偏振光子量子比特的高保真存储，为量子网络提供低损耗存储方案。
2025-05-15 quant-ph
Narrowband heralded single photons via Bragg grating inscription in germanium-doped photonic crystal fiber
University of Bath（巴斯大学）；University of Southampton（南安普顿大学）；ORCA Computing Ltd（ORCA计算有限公司）
通过在掺锗光子晶体光纤中刻写布拉格光栅，实现窄带单光子源，适用于量子存储器耦合和异构量子比特接口。
2026-03-10 quant-ph
High-Dimensional Quantum Key Distribution based on Multicore Fiber using Silicon Photonic Integrated Circuits
量子密钥分发（QKD）提供了一种无条件安全的信息交换方式。历史上，QKD协议一直基于二进制信号格式，例如两个偏振态，并且量子密钥的传输信息效率本质上限于1比特/光子。在这里，我们提出并实验证明，第一次，一个高维QKD协议的基础上空分复用在多芯光纤使用硅光子集成光波电路。我们成功地在四维希尔伯特空间中实现了三个相互无偏的基，并实现了低而稳定的量子误码率，远低于相干攻击和个人攻击的限制。与以前的演示相比，在我们的协议中使用多芯光纤提供了一种更有效的方式来创建高维量子态，并能够打破传统QKD协议的信息效率限制。此外，我们工作中使用的硅光子电路集成了可变光衰减器、高效多芯光纤耦合器和马赫-曾德尔干涉仪，能够以紧凑和稳定的方式操纵高维量子态。我们的演示为利用最先进的多芯光纤进行长距离高维QKD铺平了道路，并为高信息效率的量子通信促进了硅光子学。
2016-10-07 quant-ph
Quantum Frequency Translation of Single-Photon States in Photonic Crystal Fiber
实验研究了非经典光场在光子晶体光纤（PCF）中通过布拉格散射四波混频过程的频率平移。PCF中的高非线性和控制色散的能力使得能够在可见光到近红外光谱范围内的光子通道之间进行有效的转换，这在量子网络中很有用。在683 nm处预示的单光子被转换为659 nm，效率为$28.6 \pm 2.2$ %。对683 nm和659 nm场的二阶相关测量分别产生了$g^{(2)}_{683}(0) = 0.21 \pm 0.02$和$g^{(2)}_{659}(0) = 0.19 \pm 0.05$，表明这两个场的非经典性质。
2010-06-23 quant-ph
Raman tailored photonic-crystal-fiber for telecom band photon-pair generation
我们报道了一种新型非线性充液空芯光子晶体光纤的实验表征，该光纤通过自发四波混频产生电信波长的光子对。我们表明，在这个应用程序的优化过程中，链接的非线性液体的选择的光纤的设计参数，我们给出了一个例子，这样的优化在电信波长。结合这些波长的光纤和经典表征技术的建模，我们确定，所选的光纤和液体的组合，自发四波混频相位匹配频率范围内没有拉曼散射噪声污染。这是获得具有高信噪比的电信波段光纤光子对源的第一步。
2017-09-26 physics.optics quant-ph
Probing the dispersive and spatial properties of planar photonic crystal waveguide modes via highly efficient coupling from optical fiber tapers
提出了一种基于光纤的探测器，用于有效地激发高折射率对比度平面光子晶体（PC）平板的波导模式。利用PC的色散，由标准二氧化硅单模光纤形成的光纤锥形波导用于将光倏逝地耦合到图案化硅膜的导模中。在光纤锥和PC波导模式之间获得了约95%的耦合效率，该PC波导模式适合于与先前研究的超小模式体积高Q PC谐振腔集成[1]。光纤锥的横向尺寸和色散也被用作近场空间和光谱探针，以研究PC波导模式的分布和色散。这种晶圆级探测技术的模式选择性，连同其高效率，表明它将是有用的，在未来的量子和非线性光学实验采用平面PC。
2003-08-12 physics.optics quant-ph
Scalable fiber integrated source for higher-dimensional path-entangled photonic quNits
集成光子电路为在高维光子系统中进行复杂的量子光学实验提供了可能。然而，集成和可扩展性的优势只能充分利用与源的可用性更高维纠缠光子。在这里，一种新的光纤集成源的路径纠缠光子在电信波段在1.55 \mum，仅使用标准的光纤技术。由于特殊的设计，该源显示出良好的可扩展性，向更高的维度纠缠光子态（quNits），而路径纠缠提供直接兼容片上路径编码。我们提出了一个实验实现的路径纠缠的两个量子比特源。一个非常高的质量的纠缠验证了各种测量，即。执行断层摄影状态重建，导致（99.45 ± 0.06）%的背景校正保真度。此外，我们描述了一个简单的方法，将我们的源扩展到任意高的维度。
2012-04-30 physics.optics quant-ph
Efficiency of photonic state tomography affected by fiber attenuation
在这篇文章中，我们研究的效率光子状态层析存在光纤衰减。从开放量子系统的理论出发，给出了光子损失的理论形式。量子态是从对称信息完全POVM获得的光子计数重建的。到达探测器的光子数量由二项分布进行数值建模，该分布描述了由介质引起的光损失。这种方法使我们能够研究状态层析成像的质量与光纤长度的关系。特别是，我们专注于纠缠量子比特和量子，它们通过不同长度的光纤发送。通过测量方案检测到的纠缠量被量化并呈现在图上。结果表明，光子层析成像的质量如何取决于源和接收器之间的距离。
2022-06-07 math-ph math.MP physics.optics
Efficient fiber-coupled single-photon source based on quantum dots in a photonic-crystal waveguide
许多光子量子信息处理应用将受益于高亮度、光纤耦合的触发单光子源。在这里，我们提出了一种光纤耦合光子晶体波导单光子源依赖于从锥形耦合器的光场的倏逝波耦合到光纤。一个两步的方法是采取其中的锥形耦合器的性能被记录在一个独立的设备包含一个片上反射器。反射测量确定芯片到光纤的耦合效率超过80%。然后，对一种具有锥形外耦合段的高效光子晶体波导进行了详细的表征。相应的总单光子源效率为10.9% $\pm$ 2.3%，其量化了在量子点中制备激子、将其作为光子在波导中耦合出来并随后将其转移到光纤的成功概率。所应用的外耦合方法是鲁棒的，随着时间的推移是稳定的，并且宽带超过几十纳米，这使得它成为一个非常有前途的途径，以提高基于平面芯片的单光子源的效率和可靠性。
2016-10-27 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
