Phase spectroscopy of topological invariants in photonic crystals
提出了一种利用相位谱测量光子晶体拓扑不变量的方法。我们展示了如何陈数可以推导出的反射系数相位的绕组数。给出了非零反射相绕组数系统边缘态存在性的一个显式证明。该方法被示出为一维和二维光子晶体的非平凡拓扑结构。
2015-01-29 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Quantum optics and cavity QED with quantum dots in photonic crystals
本章主要研究半导体量子点在光子晶体腔中的外延生长量子光学。首先，我们将简要介绍光子晶体和量子点，然后介绍腔量子电动力学（QED）效应，特别强调在量子点-光子晶体平台上演示这些效应。最后，我们将重点讨论这种腔QED效应的应用。
2014-02-11 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Photonic realization of the relativistic Kronig-Penney model and relativistic Tamm surface states
提出了相对论Kronig-Penney模型和相对论表面Tamm态的光子模拟，用于研究光在具有相位缺陷的光纤布拉格光栅中的传播。FBG中的周期性相位滑动序列实现了相对论性克罗尼格-彭尼模型，其能带结构被映射到FBG的光谱响应中。对于半无限FBG，可以出现Tamm表面态，并且可以将其可视化为光栅透射谱中的窄共振峰。
2011-02-02 quant-ph
Realization of single-qubit positive operator-valued measurement via a one-dimensional photonic quantum walk
我们通过将量子位实现为光子量子行走中的硬币并使行走者进行投影测量来执行量子位的广义测量。我们的实验技术可以用来实现光子任何秩1单量子比特正算符值测量通过构建一个适当的干涉量子行走网络，然后投影测量的步行者的位置在最后一步。
2015-01-22 quant-ph
Experimental realization of a generalized measuring device via a one-dimensional photonic quantum walk
我们通过一维光子量子行走实验实现了两个等概率单比特态的无歧义状态鉴别。此外，我们实验上实现了一个量子行走算法，实现了一个广义的测量，在一个单一的量子比特上的正算子值测量。单光子的位置的测量对应于对单光子的偏振的正算子值测量的元素的测量。
2014-10-09 quant-ph
Experimental Realization of a Photonic Bell-State Analyzer
高效的隐形传态是量子计算和量子网络的关键一步。在量子比特的情况下，必须区分四种不同的纠缠贝尔态。我们已经实现了一个概率，但在原则上是确定性的，贝尔态分析仪的两个光子量子比特的使用无损控制非门的基础上完全线性光学元件。由于利用了量子干涉效应，该门能够以高于75%的保真度区分所有的贝尔态，而没有任何噪声扣除。
2005-07-19 quant-ph
Controlled coupling of photonic crystal cavities using photochromic tuning
提出了一种利用局域可逆光致变色调谐技术控制耦合腔光子晶体分子中共振耦合相互作用的方法。我们展示了通过选择性地调谐单个腔的共振条件来调谐两腔和三腔光子晶体分子的能力。利用这种技术，我们可以定量地确定耦合腔系统的重要参数，如光子隧穿率。该方法可以推广到具有更多腔数的光子晶体分子，为研究耦合谐振腔阵列中的强相互作用提供了一种通用的方法。
2013-02-18 cond-mat.mes-hall physics.optics 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
Realization of quantum operations on photonic qubits by linear optics and post-selection
单光子偏振态作为量子比特应用的最大困难之一是实现两个光子之间可控的相互作用。最近，已经表明，这种相互作用可以实现仅使用分束器和高效率的光子检测，通过后选择的输出中的结果的一个明确定义的部分。我们分析了这些相互作用，并讨论了基于这种机制的量子比特操作方案。
2002-05-13 quant-ph
Realization of a photonic CNOT gate sufficient for quantum computation
我们报告的第一个实验演示的量子控制非门不同的光子，这是经典的前馈。在实验中，我们仅使用线性光学、纠缠辅助光子对和后选择实现了这一目标。本实验所发展的技术对于利用线性光学进行量子信息处理具有重要意义。
2004-04-20 quant-ph
Experimental realization of highly-efficient broadband coupling of single quantum dots to a photonic crystal waveguide
我们提出了时间分辨的自发发射测量单量子点嵌入在光子晶体波导。耦合到光子晶体波导的量子点被发现比未耦合的量子点快27倍。从这些测量$β$ -因子高达0.89的推导，并证明了前所未有的大带宽20纳米。这显示了光子晶体波导作为高效单光子源的巨大潜力。考虑到光-物质耦合由于光子晶体波导中的光的显著减慢而被强烈增强，观察到增强的缩放频率与理论非常一致。
2008-08-15 quant-ph
Entangling Atoms in Photonic Crystals
提出了一种在光子晶体中实现二能级原子系统纠缠的方法。假设原子在光子晶体的空穴区域中运动。原子之间的相互作用通过缺陷模或通过共振偶极-偶极相互作用来介导。我们证明了这些相互作用可以产生纯纠缠原子态。我们分析的问题与现有的光子晶体和里德伯原子的典型参数。我们证明了原子可以从处于纠缠态的光子晶体中产生。根据晶体的线性尺寸和它们的速度，纠缠的原子可以分开几十厘米。
1999-01-26 quant-ph
Experimental realization of a single qubit SIC POVM on via a one-dimensional photonic quantum walk
对称信息完全正算符值测量（SIC-POVM）是一类重要的量子测量，对各种量子信息处理任务都有重要意义。SIC-POVM的优点是为量子态提供了一个无偏的估计器，具有完全断层扫描所需的最少数量的结果。我们提出了一个实验方法上的光子量子行走，可用于实现单量子比特上的SIC-POVM。单光子位置的投影测量对应于SIC-POVM关于单光子偏振的元素。
2014-12-07 quant-ph
Circuit QED: single-step realization of a multiqubit controlled phase gate with one microwave photonic qubit simultaneously controlling $n-1$ microwave photonic qubits
提出了一种利用微波光子量子比特同时控制$n-1$目标微波光子量子比特实现多目标量子比特受控相位门的新方法。该门是用耦合到超导通量quutrit的$n$微波腔实现的。每个腔都有一个微波光子量子比特，它的两个逻辑态分别由单个腔模的真空态和单光子态表示。在门操作期间，qutrit保持在基态，因此从qutrit的退相干被极大地抑制。该方案只需要一个单步操作，因此门的实现非常简单。门操作时间与量子比特的数量无关。此外，该方案不需要施加经典脉冲或任何测量。数值模拟结果表明，利用现有的电路QED技术，可以实现一个微波光子量子比特同时控制两个目标微波光子量子比特的受控相位门的高保真实现。该方案具有很好的通用性，可以应用于多种物理系统中，如多个微波或光腔耦合到自然或人工$Λ$型三能级原子中。
2019-10-18 quant-ph
Fractional decay of quantum dots in real photonic crystals
我们表明，分数衰减可以观察到在实验中使用量子点和光子晶体的参数，目前可以实现的。我们专注于反蛋白石光子晶体的情况下，并定位在晶体中的位置的效果是最明显的。此外，我们量化的吸收损失的影响，并表明这是一个限制，但不是禁止的效果。
2008-03-26 quant-ph
Terahertz Room-Temperature Photonic Crystal Nanocavity Laser
我们描述了一种高效的表面钝化光子晶体纳米腔激光器，演示了室温操作与3 ps的总脉冲宽度（检测器响应限制）和低温操作与超低阈值接近9 uW。
2007-06-21 quant-ph
Breakdown of Bose-Einstein distribution in photonic crystals
在过去的二十年里，光子晶体中的纳米光子学研究取得了长足的进展。以前的光子动力学理论研究是在零温度下进行的。本文研究了有限温度下光子晶体中的微纳腔光子学。由于光子带隙诱导的非马尔可夫动力学，我们发现光子晶体中的腔光子不服从标准的玻色-爱因斯坦统计分布。在光子带隙内和带边附近，腔光子将非平凡的量子耗散与热涨落相结合，形成能够记忆初始腔态信息的光子态。结果，玻色-爱因斯坦分布在这些区域中被完全破坏，即使热能大于光子带隙。
2013-11-21 quant-ph
Thermal emissivity for finite three-dimensional photonic band gap crystals
讨论了三维光子带隙晶体，特别是倒置蛋白石结构的热发射率的计算机模型的结果。计算了一系列频率和角度下的热发射度。
2002-12-06 quant-ph
Photonic Floquet time crystals
公众和科学家总是有不同的观点。当他们站在时间水晶上时，他们会排队问：什么是时间水晶？给我看一种随时间自发结晶的材料？本研究合成了一种光子材料Floquet时间晶体，并在实验上观测到其指示周期-2T的拍频。我们明确地重建一个离散的时间晶体的基态，并揭示使用适当设计的光子Floquet模拟器的刚性倍周期的离散时间平移对称性的自发断裂的签名。与精细多体相互作用的结果不同，光子时间晶体是从单粒子拓扑相导出的，可以被许多相关的非平衡和物理驱动平台广泛访问。我们的观察将推动理论和技术对凝聚态物理和拓扑光子学的兴趣，并为非科学公众揭开时间晶体的神秘面纱。
2021-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.optics
Hybrid photonic entanglement: Realization, characterization and applications
我们证明了在双光子系统上通过参量下转换实现的量子退纠缠擦除器是产生混合光子纠缠的一般方法，即光子对不同自由度之间的纠缠。为了证明这一点，我们产生和表征的源与两个量子比特之间的混合纠缠度可调，一个编码的横向动量和位置的光子，和其他在其合作伙伴的偏振。此外，我们表明，我们的设置的一个简单的扩展，使双光子量子比特量子比特混合纠缠态的产生。最后，我们讨论了这种类型的纠缠可以为光量子网络带来的好处。
2009-11-14 quant-ph
Quantum theory of photonic crystals
本文首次提出了一种新的量子理论来研究一维光子晶体。给出了量子变换矩阵、量子色散关系和量子变换，并与经典色散关系和经典变换进行了比较。通过计算，我们发现经典色散关系和量子色散关系是一致的。这种新方法可以研究二维和三维光子晶体。
2013-10-15 quant-ph
Parametric downconversion with optimized spectral properties in nonlinear photonic crystals
研究了一维非线性光子晶体中自发参量下转换产生的光子对的联合光谱特性。我们表明，可以利用光子晶体的属性来补偿材料色散，并获得光子对，几乎是可分解的，在原则上，对于任意的材料和光谱区域，有限的能力来制造的非线性晶体与所需的周期性变化的折射率的普通和非常波。
2007-10-19 quant-ph
Photonic Realization of a Quantum Finite Automaton
我们描述了一个物理实现的量子有限自动机识别一个众所周知的家庭的周期性语言。该实现利用了单光子的偏振自由度及其通过线性光学元件的操纵。我们使用置信度放大技术来降低自动机的接受错误概率。值得注意的是，我们物理上实现的量子有限自动机不仅本身有趣，而且它是许多理论上解决的量子有限自动机设计框架的关键组成部分。
2020-01-29 cs.ET quant-ph
Two-Dimensional Photonic Crystals for Engineering Atom-Light Interactions
提出了一种与冷铯原子相互作用的二维光子晶体系统。二维光子晶体的能带结构将产生非常规的原子-光相互作用行为，包括各向异性发射、自发衰减抑制和受原子阵列相对于光子晶体的位置控制的光子介导的原子-原子相互作用。提出了一种光传送器技术，用于连续地将原子装载到所需的捕获位置，并与光子晶体进行最佳耦合。该设备配置还使得能够应用光学镊子来控制原子的放置。器件可以使用基于光刻的工艺从200 nm氮化硅器件层可靠地制造，在透射和反射测量中产生预测的光学特性。这些二维光子晶体器件可以很容易地部署到中性原子的多体物理实验和奇异量子物质的工程。
2018-12-21 physics.atom-ph quant-ph
Bath engineering of a fluorescing artificial atom with a photonic crystal
我们演示了如何超导量子比特和微波光子晶体之间的耗散相互作用可以用于量子浴工程。该光子晶体具有阶跃阻抗传输线，该阶跃阻抗传输线抑制和增强态的量子谱密度，影响传输子电路的衰减跃迁。量子位通过与腔的色散耦合间接地与传输线相互作用。我们从量子比特的幺正动力学和耗散动力学两个方面描述了光子晶体的态密度。当量子比特被驱动时，它耗散到光子晶体的频率相关的态密度中。我们的结果是确定性地制备了量子比特叠加态作为光子晶体带边附近的相干驱动和耗散的稳态，并利用量子态层析对其进行了表征。我们的研究结果突出了如何从光子晶体多模环境形成量子控制的资源。
2019-04-29 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
