Resonator-assisted quantum transduction between superconducting qubits and trapped atomic systems via Rydberg levels
提出利用共享微波谐振器和Rydberg能级实现超导量子比特与囚禁原子量子比特间的量子转换方案，探究共振与色散两种耦合协议，并在多种耗散和退相干源下评估了转移保真度。
2025-09-16 quant-ph
Observation of collective coupling between an engineered ensemble of macroscopic artificial atoms and a superconducting resonator
不同量子系统的杂交现在被看作是一种有效的方式来工程的整个系统的属性，导致在量子超材料，量子模拟，和量子精密测量的应用。一个众所周知的例子是超导电路耦合到微观自然原子的集合。在这种情况下，单个原子的性质是固有的，因此是不可改变的。然而，目前的技术允许我们制造宏观人造原子的大集合，例如超导通量量子比特，在那里我们可以真正定制和控制单个量子比特的属性。在这里，我们演示了微波谐振器和几千个超导通量量子比特之间的相干耦合，在那里我们观察到一个大的色散频率偏移的频谱250 MHz的集体行为诱导。这些结果代表了迄今为止实现的最大数量的耦合超导量子比特。我们的方法表明，现在可以设计系综的属性，为量子多体系统的受控探索开辟了道路。
2016-06-14 quant-ph
Cooling a Mechanical Resonator with a Nitrogen-Vacancy Center Ensemble Using a Room Temperature Excited State Spin-Strain Interaction
我们提出了一个协议，耗散冷却室温机械谐振器使用氮空位（NV）中心合奏。自旋系综通过其轨道平均的激发态耦合到谐振器，其具有先前未表征的自旋-应变相互作用。实验证明，激发态的自旋-应变耦合比基态自旋-应变耦合强$13.5\pm0.5$倍。然后，我们从理论上表明，这种相互作用与高密度自旋系综相结合，使机械谐振器从室温冷却到其热声子占有率的一小部分。
2016-06-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Strong Coupling of a Spin Ensemble to a Superconducting Resonator
我们报道了一个量子线路的实现，其中电子自旋系综耦合到一个频率可调的超导谐振器。自旋是金刚石晶体中的氮空位中心。强耦合的实现表现为当其频率通过NV中心电子自旋共振调谐时，谐振器的透射光谱中出现真空拉比分裂。
2010-09-30 cond-mat.supr-con quant-ph
Coherently coupling distinct spin ensembles through a high-$T_c$ superconducting resonator
利用PyBTM有机自由基和高- $T_c$超导共面谐振腔，重新研究了多自旋系综通过腔光子耦合的问题。一个非常强的耦合，并获得多达三个自旋系综同时耦合。通过化学改变$g$因子和利用所施加的磁场的不均匀性，使系综在物理上可区分。的自旋和场模式的相干混合证明所观察到的多个anticrossing，随着输入-输出形式主义内进行的模拟，并通过适当的熵的措施量化。
2016-05-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing dynamics of an electron-spin ensemble via a superconducting resonator
研究了低温（0.25-1.2 K）和极化磁场（80-300 mT）下金刚石中氮杂质电子自旋系综的自旋弛豫和扩散。测量利用模式和温度依赖耦合的超精细分裂子系综的谐振器。与温度无关的自旋线宽和弛豫时间表明，自旋扩散限制自旋弛豫。一个子系综的另一个共振泵浦的去极化表明快速交叉弛豫相比，自旋扩散，与使用子系综作为独立的量子存储器的影响。
2012-08-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Modified Split Ring Resonators for Efficient and Homogeneous Microwave Control of Large Volume Spin Ensembles
本文提出改进型开口环谐振器，用于金刚石氮-空位中心的大体积自旋系综，实现强而均匀的微波驱动，拉比频率达18 MHz，不均匀性低于0.7%，为提升量子传感灵敏度提供新途径。
2023-09-20 quant-ph
Quantum light by atomic arrays in optical resonators
研究了原子与高精细光学谐振腔模式耦合并受激光驱动时，原子阵列的光散射。当von-Laue条件不满足时，腔模中没有相干辐射，后者是通过非弹性散射过程泵浦的。我们考虑这种情况，并确定不同的非线性光学过程可能发生的条件。我们表明，这些过程可以通过适当地调整激光和腔耦合的强度，激光和腔轴之间的角度，和阵列的周期性来控制。当系统既可以作为简并参量放大器工作，又可以作为反聚束光源工作时，我们描述了光的相干特性。我们的研究使我们能够识别的原子阵列和相应的参数制度的非线性光学响应的各个多光子组件，从而在原则上允许一个控制介质的非线性光学响应。
2011-08-22 quant-ph
A hybrid quantum circuit consisting of a superconducting flux qubit coupled to both a spin ensemble and a transmission-line resonator
我们提出了一个实验上可实现的混合量子线路，通过超导磁通量子比特作为数据总线，实现自旋系综和传输线谐振器之间的强耦合。由此产生的耦合可用于在自旋系综和谐振器之间传递量子信息。特别地，与没有数据总线的直接耦合相比，我们的方法需要少得多的自旋来实现自旋系综和谐振器之间的强耦合（例如，小三到四个数量级）。这种混合量子线路在自旋系综中存储信息时可以实现长时间的量子存储，并且可以探索超强耦合机制中的非线性效应。
2013-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Anisotropic rare-earth spin ensemble strongly coupled to a superconducting resonator
在混合量子体系结构中连接光子和固态量子比特为大规模分布式量子计算提供了一条有前途的途径。理想的候选者相干量子比特相互转换的光学活性自旋磁耦合到超导谐振器。我们报道了磁各向异性Er ~（3+）：Y_2SiO_5晶体的腔QED实验，并证明了稀土自旋与集总元件谐振器的强耦合。此外，铒自旋的电子自旋共振和弛豫动力学通过直接微波吸收检测，而无需腔的帮助。
2012-12-12 cond-mat.supr-con quant-ph
High cooperativity coupling between a phosphorus donor spin ensemble and a superconducting microwave resonator
研究了同位素纯$^{28}$ Si主晶格中磷施主系综与超导共面波导谐振腔的耦合。该谐振腔的微波透射谱表现出高协同性的简正模分裂特性。所评估的集体耦合强度$g_{\mathrm{eff}}$与自旋系统$γ$的损失率具有相同的数量级，指示强耦合的开始。我们开发了一个统计模型来描述温度对从$50\,\mathrm{mK}$到$3.5\,\mathrm{K}$的耦合强度的影响，并发现耦合强度与热极化自旋数的平方根成比例。
2015-10-09 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Cavity-QED of a leaky planar resonator coupled to an atom and an input single-photon pulse
与原子在自由空间中的演化受与周围电磁真空的多模相互作用的控制不同，腔-QED系统的演化可以仅用三个参数来表征：（i）原子-腔耦合强度g，（ii）腔弛豫速率κ，和（iii）原子衰减到非腔模的速率γ。在原子插入到具有从外部耦合的输入光束的平面谐振器中的情况下，Koshino [Phys.Rev.A73，053814（2006）]已经表明，这三个参数不仅由原子和腔特性确定，而且还由输入脉冲的空间分布确定。通过从头算方法，我们推广了Koshino的框架，确定了原子、平面（漏）腔和单光子脉冲耦合系统的腔QED参数随脉冲横向分布和腔长的变化关系.我们证实，通过适当调整脉冲的横向轮廓可以抑制原子衰变率。这种对原子衰变的主动抑制为在平面谐振器内长期存储原子量子比特的高效量子存储器开辟了一条有吸引力的途径。
2013-09-23 quant-ph
Quantum simulation of artificial Abelian gauge field using nitrogen-vacancy center ensembles coupled to superconducting resonators
提出了一种利用氮空位中心系综（NVE）和超导传输线谐振器（TLR）组成的混合量子系统模拟人工阿贝尔规范场的可行方案.在我们的例子中，NVE的集体激发扮演玻色子的角色，并且我们的多端口设备倾向于以像外部磁场中的带电粒子一样的行为来循环极化激元。我们讨论了在谐振腔光谱中识别霍夫施塔特“蝴蝶”特征的可能性，并分析了不同规范场的基态交叉。我们的工作为利用混合自旋系综电路量子电动力学系统进行凝聚态和多体物理的量子模拟开辟了新的前景。使用现有技术证明了实验可行性和挑战性。
2012-04-09 cond-mat.str-el quant-ph
Coupling of an erbium spin ensemble to a superconducting resonator
光子和微波光子之间的量子相干界面可以用作未来量子信息网络中的基本构建块。该界面被设想为耦合到超导谐振器的稀土离子的集合，允许光学和微波光子之间的相干传输。为此，我们已经实现了一个混合装置耦合的Er $^{3+}$掺杂Y $_2$ SiO $_5$晶体在超导共面波导腔。我们观察到的集体自旋耦合为4 MHz和自旋线宽下降到75 MHz。
2012-04-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fast coherent control of an NV- spin ensemble using a KTaO3 dielectric resonator at cryogenic temperatures
在低温环境中将微波传送到样品可能会带来实验挑战，例如限制光学访问、空间限制和发热。此外，克服各种实验限制的现有解决方案不一定在宏观长度尺度上提供大的、均匀的振荡磁场，这是在按比例放大的量子计算实现中控制自旋系综或快速门操作所需要的。在这里，我们展示了快速和相干控制的带负电荷的氮空位自旋系综，利用高介电常数的KTaO 3介质谐振器在低温下。我们实现了高达48 MHz的拉比频率，总的场-功率转换比$C_{\rm P} = $ 9.66 mT/ $\sqrt{\rm W}$（$\approx191$ MHz/ $\sqrt{\rm W}$）。我们使用氮空位中心自旋系综来探测金刚石样品内部的品质因数、相干增强和磁场的空间分布。在这项工作中使用的介质谐振器的主要优点是：易于组装，原位调谐，高磁场转换效率，低体积的足迹，和光学透明度。这使得KTaO 3介电谐振器成为一个有前途的平台，用于在低温下控制各种材料中的自旋。
2021-08-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Rare earth spin ensemble magnetically coupled to a superconducting resonator
工作在GHz频率范围内的超导量子处理器与光量子网络和原子量子比特的接口对于实现分布式量子信息处理以及量子通信是一项具有挑战性的任务。使用稀土离子的自旋系综提供了一个极好的机会，桥梁微波和光域在量子水平。本文研究了Y $_{2}$ SiO $_{5}$晶体中Er $^{3+}$自旋与高Q共面超导谐振腔的磁耦合。
2011-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Teleportation of an atomic ensemble quantum state
提出了一种利用一对量子关联原子系综实现宏观原子系综的高保真量子态隐形传态的方案。我们展示了如何利用光与原子之间的准完美量子态转移过程来制备这对系综。我们的协议依赖于原子系综态的光学联合测量和磁反馈重建。
2004-07-30 quant-ph
Collective effects in the dynamics of driven atoms in a high-Q resonator
研究了N个相干驱动二能级原子与光腔耦合的量子动力学。在强耦合区，原子散射产生的腔场与原子上的泵浦光发生破坏性干涉。这抑制了原子激发，甚至对于强驱动场也防止了原子饱和，而稳态腔内场振幅几乎与原子数无关。干涉效应的大小取决于激光和腔场之间的失谐和相对原子位置，并且对于放置在腔模的波腹处的原子的波长间隔晶格是最强的。在这种情况下，在每个原子附近产生三维强度最小值。在这种状态下，自发发射被抑制，并且主要的损耗通道是腔衰减。即使腔线宽大于原子的自然宽度，通过足够大数量的原子的合作作用，也可以恢复强干涉。这些结果提供了一个新的关键，以了解最近的集体腔冷却实验，并可能允许实现快速定制的原子-原子相互作用，以及非微扰粒子探测非常小的能量转移。
2007-03-20 quant-ph
Squeezing the Collective Spin of a Dilute Atomic Ensemble by Cavity Feedback
我们提出并分析了一种简单的方法，通过与光学谐振腔的驱动模相互作用，动态地、无条件地压缩稀释原子系综的集体自旋，正如最近证明的那样[I]。D. L.，M. H.美国，和V.V.，物理修订信函104，073602（2010）]。我们表明，大量的压缩可以实现在政权的强集体系综谐振腔耦合。压缩最终受到光子发射到自由空间或布洛赫球曲率的限制。我们推导出这两个极限，并显示出每一个都占上风。
2010-02-18 quant-ph
Efficient atomic clocks operated with several atomic ensembles
原子钟通常通过将本地振荡器（LO）锁定到单个原子系综来操作。在这篇文章中，我们提出了一个计划，LO被锁定到几个原子合奏，而不是一个。与传统方法相比，这导致指数级改进，并提供了时钟缩放的稳定性，如$(αN)^{-m/2}$，其中$N$是每个$m$系综中的原子数量，并且$α$是取决于用于锁定LO的协议的常数
2014-10-09 quant-ph
Selective collective emission from a dense atomic ensemble coupled to a nanophotonic resonator
本研究实验与理论结合，展示了密集原子系综耦合纳米光子微环谐振器时，通过调节耦合和原子数实现向导波模式的超辐射发射，并在非导波模式中观察到亚辐射与超辐射，首次实现选择性集体发射的原子-光界面。
2025-09-10 physics.atom-ph quant-ph
Observation of Subradiant Atomic Momentum States with Bose-Einstein Condensates in a Recoil Resolving Optical Ring Resonator
根据Cola，Bigerni和Piovella的理论方案，在反冲分辨光学环形腔中，对玻色-爱因斯坦凝聚体中亚辐射原子动量态的形成进行了实验研究.原子从侧面被包含两个频率分量的激光泵浦。它们共振驱动三个离散原子动量态之间的腔辅助拉曼跃迁。在几百微秒内，系统就演变成一个稳定的次辐射状态。在这种状态下，凝聚体形成两个密度光栅，适于将泵浦场的两个频率分量反射到谐振器中。两个分量相消地干涉，使得散射被有效地抑制。在0 ~ 2.1的范围内，观察到了两个泵浦分量的不同振幅比下的一系列次辐射态。结果用平均场近似下的三态量子模型很好地解释了。
2018-11-06 physics.atom-ph quant-ph
Detecting quantum noise of a solid-state spin ensemble with dispersive measurement
Department of Physics, University of Toronto（多伦多大学物理系）；Pritzker School of Molecular Engineering, University of Chicago（芝加哥大学普里茨克分子工程学院）；Department of Physics, University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校物理系）；Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics IAF（弗劳恩霍夫应用固体物理研究所）
本研究提出利用色散测量技术，通过同频检波检测来检测固态自旋集体的量子噪声，并提出通过检测自旋压缩来评估纠缠态的量子计量学性能。
2026-02-03 quant-ph
Coupling of a locally implanted rare-earth ion ensemble to a superconducting micro-resonator
我们演示了局部注入到衬底中的稀土离子（Gd $^{3+}$ in Al $_{2}$ O $_{3}$）与超导NbN集总元件微谐振器的耦合。该混合装置是通过控制离子注入稀土离子在明确定义的微米尺寸的区域，对准光刻定义的微谐振器。该技术不会降低保持在$10^{5}$以上的谐振器的内部品质因数。使用微波吸收光谱，我们观察到电子自旋共振与数值模拟的良好协议，并提取相应的耦合率的顺序的$1$ MHz和自旋线宽的$50 - 65$ MHz。
2014-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Collective emission and selective radiance in atomic clouds and arrays coupled to a microring resonator
该研究理论探究原子与微环谐振器耦合中的集体偶极相互作用，利用回音壁模式与自由空间模式的差异控制光-物质相互作用，并评估亚波长原子阵列的潜力。
2025-10-27 physics.atom-ph quant-ph
Frequency tuning of a triply-resonant whispering-gallery mode resonator to MHz wide transitions for proposed quantum repeater schemes
量子中继器依赖于飞行量子比特与量子存储器的接口。最常见的实现包括在带宽和中心频率上与原子系统匹配的窄带单光子。之前，我们证明了我们的多功能预示单光子源的兼容性，其基于三重共振回音壁模式谐振器中的参数下转换，具有碱性跃迁[Schunk等人，Optica 2，773（2015）]。在本文中，我们分析了我们的源在相位匹配，可用的波长调谐机制，和应用到窄带原子系统。我们共振地址的铯和铷的D1跃迁与此光参量振荡器泵浦其振荡阈值以上。低于阈值，单光子的有效耦合到原子跃迁预示着由单个电信波段的光子被证明。最后，我们提出了一个准确的分析描述我们的观察。提供连接各种原子跃迁与电信波长的灵活性，我们展示了一种有前途的方法来实现量子中继器的基本构建模块。
2016-07-14 quant-ph
Adiabatic passage of collective excitations in atomic ensembles
我们描述了一个理论方案，允许转移的量子态的原子集体激发之间的两个宏观原子系综定位在两个空间分离的域。这个概念是基于双激子暗态的发生，由于从两个原子系综的发射的集体破坏性量子干涉。利用受激拉曼散射对原子与光场耦合进行相干操作，暗态将从一个系综的激子态外推到另一个系综的激子态。这实现了原子系综之间量子信息的传输。
2003-06-27 quant-ph
Coupling a thermal atomic vapor to an integrated ring resonator
在具有许多节点的网络内的强相互作用的原子-腔系统构成了量子互联网的可能实现，该量子互联网允许在同一平台上进行量子通信和计算。为了实现这种大规模的量子网络，纳米光子谐振器是有希望的候选者，因为它们可以可扩展地制造并与波导和光纤互连。通过将环形谐振器阵列集成到一个蒸汽室中，我们发现室温以上的热铷原子可以耦合到光子腔中，作为芯片级混合电路的构建模块。虽然在第一次实现中还没有实现强耦合，但我们的方法为原子-腔系统的小型化和可扩展性迈出了关键一步。
2016-05-19 physics.atom-ph quant-ph
Generating entangled light with atomic ensembles
由于一些问题，本文已被作者撤回。
2008-11-28 quant-ph
Observation of quantum-measurement backaction with an ultracold atomic gas
目前微机械谐振器的研究致力于对宏观物体运动的量子极限检测。实现这一目标的先决条件是观察到与量子精密测量极限一致的测量反作用。然而，热噪声目前占主导地位的测量和排除基态准备的谐振器。在这里，我们建立了一个超冷原子气体的集体运动，严格限制在法布里-珀罗光学腔作为一个系统，研究宏观物体的量子力学。腔模结构选择一个单一的集体振动模式，该模式由腔的光学性质测量，由腔光场驱动，并受到该场的量子力波动的反作用。在实验上，我们通过测量腔内原子系综的腔光致加热来量化这种波动。这些测量代表了在标准量子极限下对宏观机械谐振器的反作用的第一次观察。
2008-04-22 quant-ph
Scheme for implementing the Deutsch-Jozsa algorithm via atomic ensembles
我们提出了一个物理方案，实现Deutsch-Jozsa算法使用原子系综和光学器件。该方案对真实噪声具有内在的容错性，并在现有技术范围内对某些纠缠态的系综数目进行了有效的缩放。这将是通过原子系综实现更复杂量子计算的重要一步。
2005-10-18 quant-ph
Quantum dense coding via atomic ensembles without prior distributed entangled state
研究了一种利用原子系综实现量子密集编码的方案，该方案不需要量子纠缠态的先验分布。我们的方案还结合了另外两个明显的优点：原子系综量子比特具有长相干时间作为记忆量子比特和光子量子比特作为飞行量子比特。因此，我们的建议可能提供一个简单和容易的方法来证明量子密集编码实验通过原子系综。
2006-06-30 quant-ph
YBCO microwave resonators for strong collective coupling with spin ensembles
用330 nm厚的超导YBCO材料制作了共面微波谐振器，并在宽的温度（$T$，2-100 K）和磁场（$B$，0-7 T）范围内进行了表征。在55 K以下，品质因子$Q_L$超过10 $^4$，并且随着场的增加而略微减小，对于$B=7$ T和$T=2$ K，保持$Q_L(B=0)$的90 $\%$。这些特征允许共振光子与自旋系综在有限温度和磁场下的相干耦合。为了证明这一点，集体强耦合是通过使用DPPH有机自由基放置在基模的磁波腹：面内磁场被用来调整在7.75 GHz的单模腔共振的自旋频率间隙分裂，其中观察到清晰的反交叉与分裂一样大的$\sim 82$在$T=2$ K。自旋腔集体耦合率的规模作为积极的自旋在合奏的数量的平方根。
2015-05-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Supercooling of Atoms in an Optical Resonator
研究了光学腔中原子系综的激光冷却。我们表明，当原子偶极子在稳态超辐射的制度同步，原子的运动可能会受到巨大的摩擦力，导致潜在的非常低的温度。最终的温度极限由修改后的原子线宽决定，其可以比腔线宽小几个数量级。超辐射进入腔模的冷却速率增强，即使对于具有超窄线宽的偶极跃迁也允许合理的冷却速率。
2015-12-11 quant-ph
Loop-gap Microwave Resonator for Hybrid Quantum Systems
我们设计了一种适用于自旋混合量子系统的环隙微波谐振腔，并利用金刚石中的杂质自旋对其进行了测试。观察到氮空位（NV）中心和取代氮（P1）中心的强烈耦合。这些结果表明，环隙谐振器在基于自旋的混合量子系统中是可行的，特别是用于系综量子存储器或量子换能器。
2018-05-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
High Quality factor micro-ring resonator for strong atom-light interactions using miniature atomic beams
提出了一种用于原子束与免退火高品质因数微谐振腔之间强相互作用的集成光子学平台。在$~780$ nm处$^{87}$ Rb的光学跃迁附近，我们制作了一个加载Q值为$1.55\times10^6$的薄膜空气包层SiN微谐振器。该Q无需在高温下对器件进行退火即可实现，从而也可实现包含光电电路的未来全集成平台。估计的单光子拉比频率（2g）是${2\boldsymbolπ}\times$ 64 MHz，在谐振器上方100 nm的高度。我们的模拟结果表明，微型原子束的纵向速度为0.2米/秒至30米/秒将强烈与我们的谐振腔相互作用，允许检测单原子的过境和可扩展的单原子光子器件的实现。具有类似Q的轨道谐振器可以用于检测速度约为300 m/s的热原子束。
2020-08-02 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
High-Q Nanophotonic Resonators on Diamond Membranes using Templated Atomic Layer Deposition of TiO2
将固态量子发射器与纳米光子谐振器集成对于有效的自旋光子接口和光学网络应用是必不可少的。虽然钻石色心已被证明是新兴量子技术的优秀候选者，但它们与光学谐振器的集成仍然具有挑战性。基于将谐振器蚀刻到金刚石中的常规方法通常负面地影响色心性能并且提供低器件成品率。在这里，我们开发了一个集成的光子学平台的基础上模板原子层沉积的二氧化钛金刚石膜。我们的制造方法产生高性能的纳米光子器件，同时避免将波长级特征蚀刻到金刚石中。此外，该技术产生高度可再现的光学共振，并且可以在单个金刚石样品上迭代，这是一个独特的加工优势。我们的方法适用于宽范围的波长和衬底，并且可以实现腔光子与金刚石或碳化硅、稀土离子或其他材料系统中的相干缺陷之间的高协同性接口。
2020-05-30 physics.optics quant-ph
Entangling many atomic ensembles through laser manipulation
提出了一种基于激光操纵和单光子探测的实验可行方案，在多个原子系综之间产生Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）型最大纠缠.该方案具有对主要噪声的固有容错性和效率随系综数量的有效缩放，允许在当前技术的范围内最大限度地纠缠许多原子系综。这种多个系综的最大纠缠在量子非定域性、高精度光谱学和量子信息处理等方面有着广泛的应用。
2002-04-24 quant-ph
Scheme for preparation of nonmaximal entanglement between two atomic ensembles
我们提出了一个实验上可行的方案来产生两个原子系综之间的非最大纠缠。纠缠的程度很容易调节。该方案涉及激光操纵原子系综、可调四分之一波片和半波片、分束器、偏振分束器和单光子探测器，很好地适应了当前实验技术的现状。最后，我们利用系综的非最大纠缠态，通过检验Clauser-Horne-Shimony-Holt不等式证明了量子非定域性。
2002-07-08 quant-ph
Scheme for preparation of mulipartite entanglement of atomic ensembles
描述了一个制备多原子系综W类最大纠缠态的实验方案。该方案基于激光对原子系综的操纵和单光子探测，很好地适应了当前实验技术的现状。此外，我们展示了W类态的一个应用，将一个未知系数的原子系综纠缠态传送到一个以上的远距离方，其中任何一个都有可能接收到传输的状态。
2003-10-27 quant-ph
Establishing EPR-channels between Nanomechanics and Atomic Ensembles
我们建议通过光量子总线的原子系综，其中高精度的状态准备，操作和测量的手段是可用的纳米机械系统的接口。这特别允许量子非爆破钟测量，将耦合系统、原子系综-纳米机械谐振器投射到纠缠EPR状态中。纠缠是可观察到的，即使是纳米谐振器最初远远高于其基态，并可用于从原子系综的机械系统的状态的隐形传态。
2008-12-10 quant-ph
Engineering photonic dispersion relation and atomic dynamics in waveguide QED setup via long-range hoppings
College of Physics and Optoelectronics Engineering, Taiyuan University of Technology（太原理工大学物理与光电工程学院）；School of Integrated Circuits, Tsinghua University（清华大学集成电路学院）；Center for Quantum Sciences and School of Physics, Northeast Normal University（东北师范大学量子科学中心及物理学院）；Key Laboratory of Advanced Transducers and Intelligent Control System, Ministry of Education and Shanxi Province, Taiyuan University of Technology（太原理工大学先进换能器与智能控制系统教育部及山西省重点实验室）；Shanxi Key Laboratory of Precision Measurement Physics, Taiyuan University of Technology（太原理工大学山西省精密测量物理重点实验室）；State Key Laboratory of Quantum Optics Technologies and Devices, Institute of Laser Spectroscopy, Shanxi University（山西大学激光光谱研究所量子光学技术与器件国家重点实验室）
通过长程跃迁工程光子波导中的色散关系，实现对原子动力学的精确控制，并展示其在定向原子辐射和吸收中的应用。
2025-12-03 quant-ph
On preparation of the W-states from atomic ensembles
考虑了一种利用强经典场的Raman相互作用制备W类态的三个原子系综的方案，并采用三个单光子探测器和两个分束器进行投影测量。得到的原子纠缠由每个系综的Dicke态或W态组成。
2003-06-26 quant-ph
Scheme for demonstrating Bell theorem in tripartite entanglement between atomic ensembles
我们提出了一个实验上可行的方案来证明量子非局域性，使用Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）和$W$纠缠原子系综产生的一个新的发展的方法基于激光操纵和{}单光子探测。
2002-09-01 quant-ph
Manipulation and storage of optical field and atomic ensemble quantum states
我们研究如何在光场和原子系综之间有效地操纵和存储量子信息。我们展示了如何使用各种非耗散转移方案将压缩真空态或纠缠态等量子态转移和存储到原子系综的长寿命基态自旋中。
2004-07-28 quant-ph
Entanglement storage in atomic ensembles
我们提出利用EPR关联光束在腔中纠缠宏观原子系综。我们展示了如何场纠缠可以几乎完美地映射到与系综的基态相关的长寿命原子自旋上，以及如何在可变存储时间后在退出腔的场中检索。这种连续变量的量子存储器对于量子网络中的纠缠控制是很有意义的。
2004-05-04 quant-ph
Unconditional two-mode squeezing of separated atomic ensembles
我们提出了一个方案，无条件制备的双模压缩态的有效玻色子模式实现在一对原子系综集体相互作用的光学腔和激光场。该方案利用稳定原子基态之间的拉曼跃迁，并在理想条件下产生稳态的纯纠缠态。该方案适用于限制在一个单一的腔和合奏限制在单独的，级联的腔。
2006-02-08 quant-ph
Quantum information processing on nitrogen-vacancy ensembles with the local resonance assisted by circuit QED
利用氮空位中心系综（NVE）与超导共面谐振器之间的局域共振相互作用和单量子比特操作，我们分别提出了两个远程NVE之间的状态转移和这些NVE上的快速受控相位（c相位）协议.该混合量子系统由两个远距离NVE耦合到分离的高Q传输线谐振器（TLR）组成，它们通过电流偏置的约瑟夫森结超导相位量子比特互连。在70.60 ns的操作时间内，我们的状态转移协议的保真度约为99.65%。在93.87 ns的工作时间内，我们的c相门的保真度约为98.23%。此外，利用c相位门，我们构造了一个二维的团簇态的NVE在n*n正方形网格的混合量子系统的单向量子计算。与基于超导谐振器的方案相比，由于NVE在室温下的长相干时间，我们的方案可能更鲁棒。
2015-03-09 quant-ph
Scaling of self-stimulated spin echoes
本文利用快速频率可调谐振器和Er³⁺:CaWO₄晶体的各向异性线宽，研究了自激自旋回波幅度对协同性的依赖，证明其主因是两个大控制脉冲与前一回波的组合作用。
2023-09-20 quant-ph
Cold Fermi atomic gases in a pumped optical resonator
我们研究服从费米统计的完全极化超冷原子气体系统。原子跃迁与激光相干泵浦的驻波腔模色散相互作用。在这种设置中，腔内场的强度由原子介质的折射率决定，因此由原子密度分布决定。反之亦然，原子的密度分布由腔场势决定，腔场势的深度与腔内场的振幅成正比。在这项工作中，我们表明，这种非线性导致的不稳定性的腔内强度，从色散光学双稳性有很大的不同，因为这种效果已经存在于政权，其中原子偶极子是成比例的腔场。这种不稳定性是由物质波波动驱动的，并表现出对原子密度分布波动的特殊依赖性。
2008-08-12 cond-mat.other quant-ph
Scheme for generating the cluster states via atomic ensembles
提出了一种利用原子系综产生团簇态的方案。该方案具有固有的容错功能，对实际噪声和缺陷具有鲁棒性。我们计划中使用的所有设施都在现有技术范围内。
2005-11-07 quant-ph
Entanglement of Atomic Ensembles by Trapping Correlated Photon States
我们描述了一个一般的技术，允许光场和亚稳态的物质之间的量子相关性的理想转移。该技术基于在相干驱动的原子介质中捕获光子的量子态，其中群速度被几何地降低到零。我们讨论了它在量子态存储、压缩原子态的产生、纠缠原子系综的制备和量子信息处理等方面的应用。
1999-12-10 quant-ph
Entangler via Electromagnetically Induced Transparency with Atomic Ensembles
提出了一种利用原子系综中的电磁诱导透明效应实现多光场纠缠的方法。在原子系综中，通过电磁感应透明产生的原子自旋波可以用玻色算符来描述，并充当纠缠子。通过使用纠缠器，任何所需数量的非简并窄带连续变量纠缠场，在原则上，可以通过受激拉曼散射过程中产生，这在可扩展的量子通信和量子网络的应用中具有很大的希望。
2013-05-01 quant-ph
Storage and retrieval of continuous-variable polarization-entangled cluster states in atomic ensembles
我们提出了一个利用磁场中的宏观原子系综来存储和恢复一个连续变量的四体极化纠缠团簇态的方案。原子自旋的拉莫尔旋进导致原子正则算符之间的对称性。在该方案中，四个空间分离的脉冲中的每一个通过各自的系综两次，以将偏振纠缠的簇态映射到长寿命的原子系综上。然后，可以通过另外四个读出脉冲来检索存储的状态，每个读出脉冲与相应的系综交叉两次。通过计算方差，分析了存储和检索的可行性，在实际实验条件下，我们的方案是可行的。
2011-08-25 quant-ph
