Anomalous Transmission in Waveguides with Correlated Disorder in Surface Profiles
简要回顾了多模波导中表面散射的最新研究成果。主要注意的是支付给各种机制的表面散射，并在表面配置文件中的特定的长程相关性的作用。
2011-10-06 cond-mat.dis-nn physics.optics quant-ph
Quantum walks of correlated photon pairs in two-dimensional waveguide arrays
我们演示了相关光子的量子行走在一个直接激光写入波导耦合在一个“瑞士十字”安排的二维网络。相关检测事件显示出高可见度的量子干涉和独特的复合行为：在十字架平面之间和内部，量子步行者具有强相关性和独立性。违反经典定义的不等式，在同一平面和正交平面注入的光子，揭示了非平面结构中的非经典行为。
2013-08-12 quant-ph
Generation of correlated photons in hydrogenated amorphous-silicon waveguides
本文报道了氢化非晶硅波导中的关联光子发射现象.我们比较这光子产生晶体硅波导具有相同的几何-尝试。特别是，我们表明，非晶硅具有较高的非线性和晶体硅的竞争，尽管更高的损失。
2011-02-04 physics.optics quant-ph
Correlated photon-pair generation in reverse-proton-exchange PPLN waveguides with integrated mode demultiplexer at 10 GHz clock
我们报告了在1.5 μ m波长和10 GHz时钟下，在具有集成模式解复用器的双极化反向质子交换锂离子交换波导中产生10 ps相关光子对。使用超导单光子探测器，我们观察到的符合偶然计数比（CAR）高达4000。该光子对源在量子信息系统和量子纠缠实验中有着广泛的应用。
2007-05-26 quant-ph
Strongly Correlated Two-Photon Transport in One-Dimensional Waveguide Coupled to A Two-Level System
我们证明了耦合到二能级系统的一维波导中的双光子输运是强关联的。使用广义Bethe-Anglands技术构造精确S-矩阵。我们发现，该系统的散射本征态包括一个双光子束缚态，通过作为一个复合单粒子的两个能级系统。此外，二能级系统可以诱导有效的吸引或排斥光子在空间中的相互作用。这个过程也适用于安德森模型。
2007-03-13 quant-ph
On-chip generation and demultiplexing of quantum correlated photons using a silicon-silica monolithic photonic integration platform
我们演示了在由硅和硅基波导组成的单片光子芯片上量子相关光子的产生和解复用。在硅基波导平台上制作了阵列波导光栅，成功地将非线性硅波导中产生的光子对分成两个光通道。
2014-09-14 physics.optics quant-ph
Characteristics of Correlated Photon Pairs Generated in Ultra-compact Silicon Slow-light Photonic Crystal Waveguides
研究了皮秒脉冲泵浦下色散工程硅慢光光子晶体波导中产生的相关光子对的特性。我们发现，利用15 nm的平带慢光窗口（vg ~ c/30）的相关光子对产生在96和196 \mum长波导的带宽至少为11.2 nm;而396 \mum长波导的带宽减少到8 nm（只有一半的慢光带宽，由于在较长的波导相位匹配的影响增加）。在196 \mum长的波导中，在每脉冲0.004对的对产生率下，测量到光子对源的关键指标：符合与偶然比（CAR）和对亮度最大为33。在测量误差范围内，在96、196和396 \mum长波导中实现的最大CAR是恒定的。噪声分析表明，探测器暗计数，泄漏的泵浦光，线性和非线性损耗，多对产生和探测器抖动的限制因素的CAR性能的源。
2011-11-16 quant-ph
Correlated Dephasing in a Piezoelectrically Transduced Silicon Phononic Waveguide
本研究制备了薄膜铌酸锂压电驱动的硅基单模声子波导，实现微波光子与声子的直接转换，测量了其耦合率、弛豫与退相位时间，揭示了模式间关联频率涨落特性，为量子声学系统的噪声调控提供参考。
2025-02-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Correlated twin-photon generation in a silicon nitrite loaded thin film PPLN waveguide
基于绝缘体上薄膜锂氧化物技术的光子对源在集成光学量子信息处理中具有很大的应用潜力。本文报道了在氮化硅脊形加载薄膜的周期极化铌酸锂波导中自发参量下转换产生的相关双光子对。所产生的光子对具有中心在1560 nm的波长，与现有电信基础设施兼容，大带宽（21 THz）和$\sim 2.5\times 10^5$的亮度，对/s/mW/GHz。光子是相关的，并且表现出约8000的互相关$g^{(2)}(0)$。利用汉伯里布朗和特维斯效应，我们还显示了预示单光子发射，实现自相关$g^{(2)}_H(0) \simeq 0.04$。
2022-09-30 quant-ph
Disorder-Induced Strongly Correlated Photons in Waveguide QED
本文研究了与一维波导耦合的N个量子比特链中强关联光子的产生，发现跃迁频率的无序能诱导光子反聚束和近乎完美的光子阻塞，这源于散射路径的近完全相消干涉，表明无序可增强强关联光子的产生潜力。
2025-10-13 quant-ph
Strongly correlated two-photon transport in a one-dimensional waveguide coupled to a weakly nonlinear cavity
利用实空间方法研究了耦合到非线性腔中的一维波导中双光子输运的光子-光子关联性质。结果表明，非线性腔的本征耗散对输运光子的相关性有重要影响。更重要的是，即使在腔中非线性相互作用强度较弱的情况下，也可以在透射光子中获得强关联光子。强的光子-光子关联是由双光子输运中平面波和束缚态之间的Fano共振引起的，Fano共振涉及到相消干涉。
2014-07-23 physics.optics quant-ph
Correlated two-photon transport in a one-dimensional waveguide side-coupled to a nonlinear cavity
研究了单模非线性腔与一维波导侧面耦合时两光子的输运性质。腔中填充有非线性克尔介质。基于拉普拉斯变换方法，给出了在洛伦兹波包中制备的透射和反射双光子的量子态的解析解。该解揭示了非线性腔散射后两光子之间的量子关联是如何产生的。特别地，我们表明，输出的波函数的两个光子在位置空间中可以本地化的相对坐标，这是一个功能，可以解释为一个双光子束缚态在这个波导腔系统。
2010-12-01 quant-ph
Generation of correlated photon pairs in a chalcogenide As2S3 waveguide
我们展示了第一个1550 nm的相关光子对源在一个集成的玻璃平台-硫属化物As 2S 3波导。使用57 mW的连续波泵浦实现了每秒80对的测量符合率。的巧合，意外的比率被证明是有限的自发拉曼散射效应，预计将减轻使用脉冲泵浦源。
2010-11-07 physics.optics quant-ph
Strongly correlated photon transport in waveguide QED with weakly coupled emitters
我们表明，强相关的光子输运可以观察到在波导中含有光学密集的合奏发射器。值得注意的是，这甚至发生在弱耦合效率。具体地说，我们计算了光子通过一个手性耦合系统的$N$两能级系统的弱相干场驱动下，其中每个发射器也可以散射光子的波导。光子相关性是由于非线性和耦合到损耗库的相互作用而产生的，这在透射光子之间产生了强有效的相互作用。高度相关的光子态比不相关的光子更不易受损失的影响，并且具有与$N$的幂律衰减。这是描述使用一个简单的通用渐近解由一个单一的尺度参数，描述光子聚束和功率传输。我们数值计算表明，随机放置的发射器，这些结果举行，即使在系统中没有手征。这种效应可以在现有的锥形光纤中观察到。
2018-09-17 physics.optics quant-ph
Correlated photon-pair generation in a periodically poled MgO doped stoichiometric lithium tantalate reverse proton exchanged waveguide
我们演示了在周期性极化的掺镁钽酸锂衬底上制作的反向质子交换波导中的光子对产生。检测对通过级联的二阶非线性过程产生，其中波长为1.55 $μ$ m的泵浦激光器首先通过二次谐波产生频率加倍，随后在相同的光谱区域附近下变频。配对的检测速度为每秒42个，符合率为0.7。这种级联对产生过程类似于四波混频，其中两个泵浦光子湮灭并创建相关光子对。
2011-07-05 quant-ph
Strongly coupled single quantum dot in a photonic crystal waveguide cavity
嵌入在光子晶体波导中的腔为量子电动力学应用的耦合谐振器的大规模集成提供了一条有前途的途径。在这封信中，我们演示了一个强耦合系统形成的一个单一的量子点和这样的光子晶体腔。从沿光子晶体波导的面外散射信号的光致发光映射中清楚地识别出源自腔的谐振。通过温度控制将量子点激子调谐向腔模。在共振时观察到~ 140 \mueV的真空拉比分裂。
2010-03-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Multiple Emitters in a Waveguide: Non-Reciprocity and Correlated Photons at Perfect Elastic Transmission
我们研究了多个失谐发射器沿一维光子波导放置时的干涉和相关效应。这样的设置允许光子和强耦合发射器之间的多重相互作用，并且是所提出的用于量子信息处理的设备的基础。首先，我们证明了一对相隔半波长的失谐二能级系统（2LS）在单光子和双光子扇区中模拟了一个受驱动的Λ型三能级系统（3LS）。存在一个干涉诱导的透明峰，在该峰处荧光被淬灭，使得透射的光子完全不相关。稍微远离这种分离，我们发现，非弹性散射（荧光）是大的，导致非线性效应，如非互易性（整流）。我们将这种非互易性与驱动暗极所引起的非弹性散射联系起来，从而推导出最大整流的条件。最后，通过放置一个真正的3LS中间的两个2LS，我们表明，弹性散射只产生传输，但非弹性散射仍然发生（荧光不淬灭）造成大量的光子相关性。
2017-07-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Back-Scattering Properties of a Waveguide-Coupled Array of Atoms in the Strongly Non-Paraxial Regime
实验研究了在强非傍轴条件下，原子与光学介质倏逝耦合后的后向散射特性。我们观察到的功率和偏振的背散射光依赖于纳米纤维引导的激发场的方式，显着偏离基于两个层次的原子和标量波导的简单模型的预测。尽管它已被广泛用于波导耦合量子发射器的先前的实验和理论研究，因此，这个简单的模型是一般不足以甚至定性描述这样的系统。我们发展了一个从头算模型，其中包括原子的多层次结构和引导场的全部矢量属性，并找到非常好的协议与我们的数据。
2014-02-13 physics.atom-ph quant-ph
Flexible source of correlated photons based on LNOI rib waveguides
绝缘体上叠层锂（LNOI）在光子集成电路中具有巨大的潜力，在各种集成元件的设计中提供了实质性的通用性。为了在不同量子协议的实现中正确使用这些组件，需要具有不同属性的光子。在本文中，我们从理论上证明了一个灵活的相关光子源建立在一个特殊的几何形状的LNOI波导。该光源基于参量下转换（PDC）过程，其中信号光子和闲频光子在电信波长处产生，并且具有不同的空间分布和偏振，但是具有相同的群速度。这样的特征便于利用光子进行电光操纵，并且同时不需要对时间延迟进行额外的补偿。我们展示了如何产生的光子的光谱特性和它们的频率模式的数量可以根据泵浦特性和波导长度来控制。最后，我们讨论了一个特殊的制度，其中产生的窄带光与强频率相关的电信波长。
2021-10-20 physics.optics quant-ph
Correlated photon emission by two excited atoms in a waveguide
耦合到单个或几个波导模式的原子系统为物理和实际上有趣的干涉效应提供了测试平台。我们考虑一对原子的动力学，近似为二能级量子发射体，耦合到一个线性导模。特别是，我们分析了两个原子都被激发的初始状态的演化，预计该初始状态将衰减为渐进双光子状态。我们研究了初始组态的寿命和渐近光子关联的性质，并分析了两个光子同向或反向发射的概率。我们发现，平行和反平行的发射概率之间的比率R是最大的原子间距离是半倍的半波长的发射光。在这种情况下，在小耦合区域中R=3。
2018-10-05 quant-ph
Interaction signatures and non-Gaussian photon states from a strongly driven atomic ensemble coupled to a nanophotonic waveguide
我们从理论上研究了激光驱动的一维原子链与纳米光子波导的导光模的界面。可以选择链的周期和激光场的取向，使得发射主要发生在单个导模中。我们发现荧光激发线的形状随着原子数的增加而改变，最终经历分裂，为波导介导的全对全相互作用提供了证据。值得注意的是，在强驱动的情况下，发射到波导中的光是非经典的，具有相关的维格纳函数的显著负性。我们表明，无论是发射特性和非高斯特性的光是强大的对原子链中的空隙，使这些影响的实验研究与当今的技术。我们的研究结果提供了一条通往新型光纤耦合量子光源的途径，并为探索通过光相互作用原子系综的物理学提供了一个有趣的视角。
2020-05-24 physics.atom-ph quant-ph
Two-dimensional chiral waveguide quantum electrodynamics: long range qubit correlations and flat-band dark polaritons
我们考虑一维波导量子电动力学的二维扩展，并研究耦合到手征波导网络的二维量子比特阵列中的线性激发的性质。我们发现，手征性和远程光子介导的量子比特-量子比特相互作用的综合效应导致了极化激元光谱中二维平坦带的出现，对应于缓慢的强关联光。
2020-11-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantitative study of Silicon Waveguides for the Generation of Quantum Correlated Photon Pairs Bridging Mid-Infrared and Telecom Bands
Indian Institute of Technology Delhi（印度德里理工学院）；De Vinci Research Centre（德芬奇研究中心）
本研究通过硅波导中的自发四波混频生成跨中红外与电信频段的量子相关光子对，提出多种设计用于气体传感和量子通信应用。
2026-02-18 quant-ph
Generating spatially separated correlated multiphoton states in nonlinear waveguide quantum electrodynamics
Xi'an Jiaotong University（西安交通大学）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）
针对强关联多光子态确定性生成的挑战，提出基于级联非弹性散射的可扩展架构，利用伪巨原子实现光子数放大级联，生成空间分离的关联多光子态，为量子技术提供按需资源。
2025-11-18 quant-ph
Collective photon routing improvement in a dissipative quantum emitter chain strongly coupled to a chiral waveguide QED ladder
本文研究了单光子在一维周期链中的路由方案，链中的两个量子发射体（QE）与两个波导呈梯形强耦合。已知的是，对于单发射器手性波导阶梯设置，如果满足谐振条件并且完全忽略自发发射，则光子可以以$100\%$概率（确定性地）从一个波导重定向到另一个波导。然而，当包括自发发射时，路由方案变得相当不完善。在本文中，我们提出了一个解决这个问题的方法，通过考虑一个链的QE，其中除了波导介导的相互作用之间的发射器，一个直接的和无限长范围的偶极-偶极相互作用（DDI）被考虑在内。我们发现，从强DDI所产生的集体效应保护路由方案从自发发射损失。特别是，我们证明了路由器操作可以改善从$58\%$到$95\%$在一个典型的耗散手性光-物质界面组成的纳米线模式强烈相互作用的线性链的30个量子点。随着近年来手征量子光学实验的进展，量子阱与锥形纳米纤维的倏逝耦合可以作为实验实现这项工作的平台。
2020-06-20 quant-ph
Arrays of strongly-coupled atoms in a one-dimensional waveguide
我们研究了一维波导中规则间距原子之间的合作光学耦合，使用分解的亚辐射和超辐射集体激发本征模，直接数值解，和解析传输矩阵方法。我们说明了如何通过波导传输光的光谱，包括窄Fano共振的出现，可以理解的本征模的谐振特性。我们描述了一种基于超辐射和亚辐射模式的方法来设计波导的光学响应和存储光。通过控制波导中原子的能级移动，将原子激发态转移到辐射共振线宽为零的次辐射集体模，实现了光的停止。此外，我们获得了一个精确的解析解的情况下，通过波导的透射光的原子的规则晶格，并提供了一个简单的描述，当晶格间距接近，但不完全相等，光的波长的一半时，光的传输可能会出现大的共振位移。在数值模拟中很容易量化实验缺陷，例如原子位置的波动和波导中的光损失，这产生了原子阵列的光学响应倾向于具有随机原子位置的气体的响应的自然结果。
2017-08-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Directional and correlated optical emission from a waveguide-engineered molecule with local control
Center for Hybrid Quantum Networks (Hy-Q), Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所混合量子网络中心）；Vienna Center for Quantum Science and Technology (VCQ) and Christian Doppler Laboratory for Photonic Quantum Computer, University of Vienna（维也纳大学维也纳量子科学与技术中心及光子量子计算机克里斯蒂安·多普勒实验室）；Experimental Physics VI, Faculty of Physics and Astronomy, Ruhr University Bochum（波鸿鲁尔大学物理与天文学系实验物理学第六研究室）
研究通过波导工程分子实现定向发射，利用量子点的双方向光子晶体波导进行独立电调制，展示方向性切换和光子统计特性，为手性量子光学提供新方法。
2026-04-07 physics.optics quant-ph
Photonic Crystal Nanobeam Cavity Strongly Coupled to the Feeding Waveguide
提出并实验验证了一种确定性设计的波长尺度模体积光子晶体纳米梁腔。利用这种方法，设计了Q>10^6和谐振透射率T>90%的腔。在Si中制造并用低折射率聚合物覆盖的器件具有Q= 80，000和T= 73%。据我们所知，这是在确定性设计的波长尺度高Q腔中测得的最高透射率。
2010-02-07 physics.optics quant-ph
Correlated two-photon scattering in a one-dimensional waveguide coupled to two- or three-level giant atoms
本文研究一维波导中耦合二能级或三能级巨原子的双光子散射，利用耦合点间积累相位偏移精确求解散射波函数，并证明该相位可显著增强光子-光子关联与关联距离。
2023-11-29 quant-ph
Strongly coupled giant-atom waveguide quantum electrodynamics
Lanzhou University（兰州大学）
通过分析复合系统能谱中的束缚态，揭示了巨原子非马尔可夫动力学行为，为抑制退相干和开发量子互连器件提供指导。
2026-05-27 quant-ph
Arrays of waveguide-coupled optical cavities that interact strongly with atoms
我们描述了一个现实的计划耦合原子或其他量子发射器与耦合光学腔阵列。我们考虑耦合到发射器的开放法布里-珀罗微腔。我们的核心创新是将微腔连接到波导谐振器，这些谐振器又在光子芯片上彼此渐逝耦合，形成耦合腔链。在本文中，我们描述的组件，它们的技术限制和需要通过实验确定的因素。这为实现量子压缩和受控量子动力学的两种可能实验的详细理论分析提供了基础。最后，我们将概述一些更高级的应用程序。
2011-09-05 quant-ph
Correlated Dephasing Noise in Single-photon Scattering
我们发展了一个理论框架来描述光子对具有任意关联退相噪声的二能级量子发射体的散射。这与具有固态发射器的波导QED设置特别相关，例如超导量子比特或量子点，其除了沿着波导传播光子之外还耦合到复杂的退相环境。结合输入输出理论和随机方法，我们预测了弱相干输入下单光子传输实验中的关联退相效应。我们讨论零差检测和光子计数的散射光子，并表明，这两种测量给出的单光子透射率的模量和相位，尽管存在噪声和耗散。此外，我们证明，这些光谱测量包含相同的信息作为标准的时间分辨拉姆齐干涉，因此，它们可以用来充分表征噪声的相关性，而无需直接访问发射器。该方法的例证与范例相关的失相模型，如彩色高斯噪声，白噪声，电报噪声，和1/f噪声，通常遇到的固态环境。
2018-10-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Strongly-coupled non-Markovian waveguide QED with input-output HEOM
RIKEN Center for Quantum Computing, RIKEN（理化学研究所量子计算中心）；Department of Physics, National Cheng Kung University（国立成功大学物理系）；Center for Quantum Frontiers of Research and Technology (QFort)（量子前沿研究与技术中心）；Physics Division, National Center for Theoretical Sciences（国家理论科学中心物理组）；Physics Department, University of Michigan（密歇根大学物理系）
本文研究了在非标准微扰和马尔可夫近似之外，单量子比特与一维波导的建模问题，采用输入输出层次方程（io-HEOM）方法，探讨了不同谱密度的波导示例，展示了io-HEOM方法能够准确捕捉波导量子电动力学中非马尔可夫性的两种来源：非局域耦合和非线性色散。
2026-05-20 quant-ph
Strongly interacting photons in hollow-core waveguides
填充冷原子的空芯光子晶体波导可以通过严格限制光在横向上的非色散传播来支持巨大的光学非线性。在这里，我们探讨电磁感应透明是这样的结构，考虑一对对反向传播的弱量子场在介质中的相干驱动原子的阶梯配置。强偶极-偶极相互作用之间的光激发，极化里德伯态的原子转化为一个大的色散相互作用之间的两个领域。这可以用于获得两个单光子脉冲的π的空间均匀条件相移，实现确定性光子相位门，或者通过相干探针实现信号脉冲中光子数的量子非破坏测量，从而实现单个或少量光子脉冲的预示源。
2010-12-16 quant-ph
Transparency in a periodic chain of quantum emitters strongly coupled to a waveguide
我们证明了透明行为的出现在一个链的周期性间隔不同的量子发射器耦合到波导，在特殊情况下，当原子间的间隔是谐振波长的半整数倍，即$kL$是$π$的整数倍，与$k$是空间频率和$L$的空间周期性。当偶数个原子的系统成对地受到相等但相反的频率失谐时，完全透射增强。当链的大小是奇数时，类似的分配导致集体效应的消失，因为奇数原子决定了光谱行为。我们还表现出这些功能对耗散效应的鲁棒性，并显示，光谱行为如何显着取决于原子之间的相对失谐相比，衰变率。与电磁诱导透明（EIT）现象的关键区别在于，在波导情况下，原子之间的固有波导介导的相位耦合的存在强烈影响输运性质。此外，虽然在单光子输运的互易性一般不举行由于相位耦合，我们观察到一个有趣的例外$kL = nπ$在波导演示互易行为方面的传输和反射系数。
2020-01-07 physics.optics quant-ph
Strongly Electromechanical Coupled Phononic Waveguides in Aluminum Scandium Nitride on Silicon Carbide
本研究提出SiC上AlScN的二维受限声子波导结构，具备强机电耦合特性，研究了两种吉赫兹模式族的性能，分析了其与量子及经典系统的相互作用潜力，为声子器件和量子应用提供新平台。
2025-03-23 quant-ph
Digital Waveguide Adiabatic Passage Part 2: Experiment
利用飞秒激光写入技术，我们制作并封装了三波导数字绝热通道器件，将中心波导数字化为五个分立波导。观察到强烈的不对称行为，设备在反直觉方案中以高保真度操作，而在直觉方案中强烈抑制传输。数字绝热通道设计的低差分损耗潜在地为基于绝热通道的装置提供附加功能。这些器件在以$\sim 823$ nm为中心的60 nm带宽上以高对比度（$>\!90\%$）工作。
2016-09-12 physics.optics quant-ph
Generation of entangled photons using an arrayed waveguide grating
我们提出了一种片上纠缠光子对源，它使用阵列波导光栅（AWG）与多个非线性输入波导作为相关光子对源。该器件利用单片硅-硅波导集成平台实现了对输入光波导中产生的光子对的波长解复用，同时产生了编码在光路中的高维纠缠态，并在原理验证实验中演示了二维纠缠。
2017-11-06 physics.optics quant-ph
Strongly interacting photons in 2D waveguide QED
本研究针对二维场景下光子-光子强相互作用能否实现的问题，证实了耦合二维波导的原子正方形阵列中存在具二维特征的长寿命双光子态，且在自由空间原子阵列中观测到相关效应特征，为二维波导QED的强光子相互作用提供了范式证据。
2024-04-17 physics.optics quant-ph
Strongly Nonlinear Slow Light Polaritons in Subwavelength Modulated Waveguides
Institute of Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院物理研究所）；Center for Quantum-Enabled Computing, Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院理论物理中心量子使能计算中心）；Institute of Physics, Lodz University of Technology（罗兹理工大学物理研究所）
研究通过设计低群速和群速色散的介质超晶格结构，实现强光物质相互作用下的慢光，显著增强非线性效应，推动少光子量子领域发展。
2026-03-31 physics.optics quant-ph
Quantum transport of strongly interacting photons in a one-dimensional nonlinear waveguide
我们提出了一种理论方法来解决几个光子通过一维强非线性波导的量子输运问题。我们特别考虑的情况下，光场的演化是由量子非线性薛定谔方程（NLSE）。虽然这种非线性是相当普遍的，我们专注于一个现实的实现，涉及冷原子加载在空芯光纤，原子系统提供了一个可调的非线性，甚至可以在单光子水平大。特别是，我们表明，当光子之间的相互作用是有效的排斥，现场的多光子分量的传输被抑制。这导致透射光的反聚束，并表明该系统充当单光子开关。另一方面，在吸引相互作用的情况下，系统可以表现出反聚束或聚束，这与半经典计算形成鲜明对比。我们发现，聚束行为与系统内光子束缚态的共振激发有关。
2009-11-25 quant-ph
Correlated relaxation and emerging entanglement in arrays of $Λ$-type atoms
本文提出理论框架研究Λ型三能级原子阵列的集体弛豫，证明原子间及光子间纠缠在弛豫中涌现并持续，且依赖于原子间距和波导手性，为耗散诱导纠缠工程开辟新途径。
2024-11-11 quant-ph
Hybrid quantum device based on NV centers in diamond nanomechanical resonators plus superconducting waveguide cavities
我们提出并分析了一种混合器件，它是将一个具有单个内建氮空位（NV）中心自旋的微尺度金刚石梁集成到超导共面波导（CPW）腔中。我们发现在交流电场作用下，金刚石光束的量子化运动可以通过介质相互作用与单腔光子发生强耦合。与经由大磁场梯度的强自旋-运动相互作用一起，它提供了一种混合量子器件，其中金刚石谐振器可以强耦合到单个微波腔光子和单个NV中心自旋。这使得通过机械暗极化激元的NV自旋和CPW腔之间的相干信息传输和有效耦合成为可能。这种混合自旋机电装置，与外部场的可调谐耦合，提供了一个现实的平台，实现量子信息与单NV自旋，金刚石机械谐振器，和单微波光子。
2015-09-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Rabi oscillations of a qubit strongly coupled to a one-dimensional waveguide
Novosibirsk State Technical University（新西伯利亚国立技术大学）
本文研究与一维开放波导强耦合的量子比特的量子拉比振荡，通过旋转波近似对多模杰恩斯-卡明斯哈密顿量精确对角化，分析了多光子过程中拉比振荡的特性。
2026-09-09 quant-ph
Strongly Confined Atomic Excitation Localization in a Weakly-Driven Atom-Waveguide Interface
本研究理论探究弱驱动原子-波导界面中非对称驱动下的强约束激发局域化，揭示界面或边缘局域化机制，提出缺陷驱动方案实现单位点局域化精确控制，为量子模拟提供新途径。
2024-11-21 quant-ph
Collective scattering and oscillation modes of optically bound point particles trapped in a single mode waveguide field
激光的集体相干散射在可极化的点粒子之间产生强的光力。这些偶极力在光波导的场中在幅度和距离上被强烈增强，使得在低温下粒子以强约束的规则图案自排序。静止配置通常表现出具有强粒子和光约束的超辐射散射。在这里，我们研究的集体激发的自洽晶体粒子光结构的粒子数和泵强度的函数。多重散射和吸收改变了集体粒子场的本征频率，并产生了令人惊讶的复杂性质的本征模。对于较大的阵列，这往往会导致动态不稳定性和解体的结构，即使额外的阻尼存在。
2015-09-04 physics.optics quant-ph
Theory and simulations of few-photon Fock state pulses strongly interacting with a single qubit in a waveguide: exact population dynamics and time-dependent spectra
该研究针对波导中少光子Fock态脉冲与二能级系统的强相互作用，提出精确时间散射理论并结合矩阵乘积态模拟，推导解析结果、验证数值准确性，揭示长脉冲下的显著布居效应，拓展了相关研究成果。
2024-09-27 quant-ph
Two-Photon Polarization Interference for Pulsed SPDC in a PPKTP Waveguide
研究了超短脉冲泵浦下KTP晶体周期极化波导结构中自发参量下转换的光谱特性。我们的理论分析揭示了一个强烈的多模和非对称结构的双光子光谱振幅的II型SPDC。基于红-欧-曼德尔偏振干涉和窄带滤波的实验证据证实了这一结果。
2008-10-06 quant-ph
Chiral doublon bound states in a synthetic topological waveguide
Shaanxi Province Key Laboratory of Quantum Information and Quantum Optoelectronic Devices, School of Physics, Xi’an Jiaotong University（西安交通大学物理学院量子信息与光电子器件陕西省重点实验室）
该研究在三角形阶梯合成拓扑波导中，通过映射双空穴动力学到SSH链，证明存在手性双空穴束缚态，并推导其四体相互作用规律，为实现非线性量子网络提供了途径。
2026-08-25 quant-ph
Pulsed two-photon scattering from a single atom in a waveguide with delay-modified temporal correlations
Queen’s University（女王大学）
研究单原子在波导中与双光子脉冲的非线性散射，通过矩阵积态和频率依赖散射理论分析双光子相关函数，探讨不同脉冲模式下的非线性特性与量子关联。
2026-07-21 quant-ph
Geometric resonance cooling of polarizable particles in an optical waveguide
在光波导辐射场中，光子的瑞利散射导致原子受到一个强烈的速度依赖力。注入波导基支的泵浦场被运动的原子散射到传播模的一个横向激发分支。所有涉及的场都与原子的任何共振有很大的失谐。对于一个简单的可极化粒子，线性摩擦力系数可比的空腔冷却可以实现。
2007-09-26 quant-ph
Dynamics of many-body photon bound states in chiral waveguide QED
本文从理论上研究了手征波导中光子的少体和多体动力学。特别是，我们研究脉冲传播通过系统的$N$两个层次的系统手性耦合到波导。我们发现，该系统支持相关的多光子束缚态，它有一个定义良好的光子数$n$和传播通过系统的群延迟缩放为$1/n^2$。这有一个有趣的结果，即在传播过程中，入射相干态脉冲分裂成不同的束缚态分量，这些分量在足够长的系统中可以在输出端空间分离。对于足够多的光子和足够短的系统，我们表明，线性组合的$n$体束缚态恢复的自诱导透明的平均场孤子的著名现象。然而，对于较长的系统，孤子通过量子相关动力学分裂。因此，我们的工作涵盖了从少光子量子传播到真正的量子多体（原子和光子）现象，以及最终量子到经典跃迁的整个光谱。最后，我们证明了束缚态可以进行弹性散射与额外的光子。总之，我们的研究结果表明，光子束缚态是真正不同的物理对象出现的最基本的光与物质之间的相互作用的光子和两级发射器。我们的工作为研究手征波导QED中光子的量子多体物理和孤子物理打开了大门。
2020-05-07 physics.optics quant-ph
Resonance energy transfer between two atoms in a conducting cylindrical waveguide
本文研究了置于理想导体圆柱波导中的两个完全相同的原子之间的能量转移过程。我们首先介绍了一个一般的解析表达式的能量传输振幅的电磁格林张量，然后我们评估它的情况下，圆柱形波导制成的一个完美的导体，其中存在的格林张量的分析形式。我们数值分析的能量转移振幅时，波导的半径是这样的，两个原子的跃迁频率低于波导的较低的截止频率，使共振光子交换强烈抑制。我们考虑两种情况下的原子偶极子平行和正交的轴的指南。在这两种情况下，我们发现，能量转移的波导的存在下修改。在近区，即当原子间距小于原子跃迁波长时，相对于自由空间的情况，轴向偶极子的变化较小，而径向偶极子的变化较大;当接近近区和远区之间的中间区域时，变化增大。在远区，我们发现，能量传输振幅强烈抑制的波导，成为几乎为零。这些结果的物理解释进行了讨论。最后，讨论了波导中两个相同的关联原子（一个处于激发态，另一个处于基态）在对称或反对称叠加态下的共振相互作用能和力。
2018-08-09 quant-ph
Probing dressed states and quantum nonlinearities in a strongly coupled three-qubit waveguide system under optical pumping
本文研究光泵浦三量子比特波导的强耦合与非线性光谱，结合介质依赖主方程和 matrix product states 揭示缀饰态、巨原子延迟效应及 Markov 模型局限。
2023-09-28 quant-ph
