Normalized Stokes operators for polarization correlations of entangled optical fields
斯托克斯参数是量子光学中的标准工具。它们涉及偏振器出口处的平均强度。如果总体测量强度波动，例如对于具有未定义光子数的状态，则其增加值的实例对参数的贡献更大。可以引入归一化的量子斯托克斯算符。在操作上，对于给定的单次实验，它们的值是偏振器两个出口处测量的强度（或光子数）的差除以它们的和。强度波动的影响被消除。切换到归一化的斯托克斯算子导致更敏感的纠缠条件。我们还展示了一个一般的方法，推导出一个纠缠指标的光场使用偏振相关，开始与任何两个量子位纠缠见证。这使得可以大大扩展此类指标的范围。
2017-07-06 quant-ph
All-optical input-agnostic polarization transformer via experimental Kraus-map control
光的偏振在整个科学和工程的许多技术中被利用。将一种偏振状态转换为另一种偏振状态的能力是一项关键的使能技术。常见的偏振Transformers是简单的偏振器和偏振旋转器。简单的偏振器根据输入状态改变强度并且只能输出固定的偏振状态，而偏振旋转器在3D Stokes空间中旋转输入Stokes矢量。我们实验证明了一个全光输入不可知的偏振Transformer（AI-APT），它将所有的偏振输入状态转换为一个特定的状态，可以被偏振或部分偏振。偏振和强度的输出状态仅取决于设置参数，而不取决于输入状态，因此AI-APT的功能不同于简单的偏振器和偏振旋转器。AI-APT是完全无源的，因此可以用作单光子和超快脉冲的偏振控制器或稳定器。为了实现这一点，我们第一次通过在[Wu et al.J.Phys.A40，5681（2007）]中提出的Kraus映射实验性地实现了开放单量子比特的完全运动学状态可控性。AI-APT可能会开辟部分偏振超快光学的新前沿。
2022-01-06 physics.optics quant-ph
Photon Polarization Measurements without the Quantum Zeno Effect
我们考虑光子束入射到一堆偏振片上作为冯·诺依曼投影测量的例子，理论上导致量子芝诺效应。麦克斯韦理论（等价于单光子薛定谔方程）描述了测量的偏振现象，但没有求助于投影测量的概念。
1999-02-24 quant-ph
Young's Double-Slit Interference Demonstration with Single Photons
本文提出了一种适合本科生教学实验室的桌面式单光子双缝干涉实验装置，通过扫描单探测器生成干涉图样，并利用偏振片演示了单缝、双缝干涉及量子擦除现象。
2024-01-04 quant-ph
On the measurement problem with entangled photons and the possibility of local hidden variables
结果表明，单重态光子的偏振测量不存在遥作用。提出了一个模型，引入了一个隐藏的参数，它决定了偏振器的输出。该模型能够解释纠缠光子的偏振测量结果。它否定了贝尔定理。
2021-02-08 physics.gen-ph quant-ph
Single-Photon Entanglement in the keV Regime via Coherent Control of Nuclear Forward Scattering
讨论了核前向散射中单光子纠缠的产生。利用核超精细磁场方向的连续切换，控制光子在核上的相干散射，使得从一个初始泵浦脉冲产生两个信号脉冲。这两个时间分辨的相关信号脉冲在keV范围内具有不同的极化和能量。纠缠场模式的空间分离和从背景中提取信号可以借助最先进的X射线偏振器和压电快速转向镜来实现。
2009-07-10 cond-mat.other quant-ph
Vacuum Rabi spectra of a single quantum emitter
通过测量单个量子发射体向自由空间的直接自发发射，观测到了真空拉比分裂。我们在光子晶体纳米腔中使用了半导体量子点，结合适当的腔设计和偏振器和孔径的过滤，使得能够提取固有的微弱发射器的信号。发射体的真空拉比光谱与通过探测腔光子泄漏测得的光谱有明显的差别。此外，我们还观察到了由发射极和腔检测通道之间的干涉引起的不对称真空拉比谱。我们的观察奠定了基础，访问各种腔量子电动力学现象，表现出自己只在发射器的直接自发发射。
2015-03-06 physics.optics quant-ph
Event-based simulation of neutron experiments: interference, entanglement and uncertainty relations
我们讨论了离散事件模拟方法，它已被证明是一个统一的因果关系描述的许多量子光学和单中子干涉实验。基于事件的仿真算法不需要整个系统的波动方程的解的知识，还通过逐个生成检测事件来再现相应的统计分布。单粒子干涉和纠缠是两种重要的量子现象，它们是通过粒子与分束器、偏振器、探测器等器件之间的信息交换而产生的。我们证明了这一点，通过再现几个单中子干涉实验的结果，包括一个演示干扰和一个演示违反贝尔型不等式。我们还提出了基于事件的模拟结果的单中子实验设计小泽的普遍有效的误差干扰关系，使用一般量子测量理论推导出的不确定性关系的有效性。
2014-03-18 quant-ph
Purification of a single photon nonlinearity
我们证明了半导体量子点-腔单光子非线性的寿命缩减保真度可以通过偏振预选择和偏振后选择来恢复。这是实现与偏振退化微腔在弱耦合制度，其中输出偏振器使量子干涉的两个正交偏振的传输幅度。这使得我们能够将入射相干光转换成强关联光子流，其二阶关联函数为g2（0）~40，即使在强耦合区也大于先前的实验结果。这种纯化技术也可以用于提高基于量子点的逻辑门的保真度。
2016-04-02 physics.optics quant-ph
Two-photon quantum state tomography of photonic qubits
本文提出利用Hong-Ou-Mandel干涉仪测量单光子斯托克斯参数和偏振度，可区分内部耦合与外部纠缠导致的偏振，且不依赖偏振选择元件，并适用于时间箱或轨道角动量等二能级编码。
2023-12-21 quant-ph
Observations of the delayed-choice quantum eraser using coherent photons
量子叠加是量子力学的基石，其中干涉条纹起源于单个光子经由不可区分的光子特性的自干涉。在过去的几十年里，为了理解量子力学的互补理论，人们对波粒二象性的惠勒延迟选择实验进行了广泛的研究。延迟选择量子擦除器的核心是违反因果关系的互斥量子特征。在这里，我们实验证明量子擦除器使用相干光子对放置在干涉仪的偏振器的延迟选择。所观察到的量子擦除器的相干解来自于典型的马赫-曾德尔干涉仪，其中因果关系的违反是由于选择性测量的基础选择。
2023-03-09 quant-ph
Wave nature-based nonlocal correlation via projection measurements between space-like separated interferometric systems
在量子力学中，不变性是理解诸如单光子自干涉和双光子非局域关联等神秘量子特性的一个基本概念。延迟选择实验是在干涉系统中通过光子的后测量来研究因果违背。最近，一个宏观版本的延迟选择实验已被证明使用泊松分布光子的经典手段在非干涉马赫-曾德尔干涉仪（NMZI）。在这里，一个相干版本的非局部相关性提出了使用空间分离的正交偏振NMZI中的光子的波动性质。为此，一致地测量NMZI输出光子对到一组偏振器上的偏振基投影，其中每个输出光子包括正交偏振基。利用符合探测输出光子的相干特性，实现了相位敏感的非局域关联。因此，限制在单个或纠缠光子对的不可分辨性需要重新考虑非局域相关的基础（偏振）随机性。
2022-02-23 quant-ph
Engineering single atom and single photon sources from entangled atomic ensembles
我们讨论了偶极封锁技术在制备单原子和单光子源中的应用。给出了一个确定性的协议，用于在光阱中加载单个原子以及在期望的方向上喷射受控数量的原子。描述了一种具有光学控制的光束状发射图案的单光子源。
2002-03-17 quant-ph
Single-atom entropy squeezing for two two-level atoms interacting with a single-mode radiation field
本文研究了无耗谐振腔中两个二能级原子与单模量子化电磁场通过$l$ -光子跃迁机制的相互作用系统。光场和原子最初分别处于相干态和激发态。我们研究了该系统的熵压缩、原子方差、冯诺伊曼熵以及单原子情况下的原子反转。结果表明，系统中的粒子数越多，熵压缩所表现出的非经典效应越少。熵压缩可以给出相应的冯诺伊曼熵的信息。非对称原子的非经典效应也大于对称原子的非经典效应。最后，对于非对称原子，熵压缩比原子方差提供了更好的信息。
2007-11-22 quant-ph
Single-atom single-photon coupling facilitated by atomic-ensemble dark-state mechanisms
我们建议耦合单原子量子比特的光子入射到一个腔含有一个原子系综不同的物种，介导的耦合通过里德伯相互作用。在经典场和腔场的作用下，系综形成了一个集体暗态，它与输入光子共振，而量子位原子的激发导致了一个分裂腔共振的次级“暗”态。这两种不同的暗态机制产生零和$π$反射相移，并可用于实现原子和光学量子比特之间的量子门。
2016-11-17 quant-ph
Theory of single-photon transport in a single-mode waveguide coupled to a cavity containing a two-level atom
本文分析了单模波导中的单光子输运，并与腔中的二能级原子进行了耦合。单光子透射和反射振幅，以及腔和原子激发振幅，通过一个真实的空间方法，精确地解决了。结果表明，腔模和原子的耗散分别对光子的输运性质以及腔模和原子激发振幅之间的相对相位有显著的影响。
2009-01-26 quant-ph
Calibration of a single atom detector for atomic micro chips
我们实验研究了一种探测被磁囚禁在原子芯片上的单原子的方案。该检测器基于原子的光致电离和随后对所产生的离子的检测。我们描述的离子检测器的特性，强调其校准通过相关的离子与同时产生的电子。测量的探测效率为47.8%（± 2.6%），这对于单原子探测是有用的，并且接近允许具有亚泊松不确定性的原子计数的极限。
2007-02-13 quant-ph
Atom-atom entanglement by single-photon detection
如Cabrillo等人的开创性论文[Phys.Rev.A59，1025（1999）]中所提出的，实现了使远距离原子纠缠的方案。该协议是基于量子干涉和检测从两个有效的一米远的激光冷却和捕获的原子离子散射的单个光子。单个光子的探测预示着被囚禁离子的两个内态以高速率纠缠，并且保真度主要受原子运动的限制。通过改变单光子干涉仪的光程长度来控制纠缠态的相位。
2013-02-27 quant-ph
Single-atom lasing induced atomic self trapping
研究了单原子激光器中的运动和场动力学，该激光器由单个非相干泵浦的自由原子组成，原子在光学高{ \it Q}腔中运动。为了获得足够的泵浦，只要原子接近场的波腹，系统就开始发射激光。如果场模本征频率大于原子跃迁频率，则产生的激光将原子吸引到场的波腹并冷却其运动。利用量子MonteCarlo波函数模拟，我们研究了这种耦合的原子-场动力学，包括光子反冲和腔衰减。在强耦合状态下，产生的场表现出强的非经典特征，如光子反聚束，原子在空间上受到限制并冷却到亚多普勒温度。
2003-12-22 quant-ph
Single Atoms on an Optical Nanofiber
我们表明，单原子可以被困在一个亚波长直径的二氧化硅纤维，光学介质的表面上，没有任何外部场，从原子自发发射的单光子可以很容易地检测到通过单一的导模的介质。工作的一个关键点是，我们发现，原子捕获网站创建的表面上的原子云周围的紫外激光辐射的辐射。
2007-09-18 quant-ph
Single atoms in a standing-wave dipole trap
我们在驻波光学偶极阱中捕获了单个铯原子。特殊的实验程序，设计工作与单原子，用于测量振荡频率和原子的能量分布在偶极阱。这些方法依赖于在磁光阱中使用原子的共振荧光来明确地检测原子的存在或损失。
2002-11-12 quant-ph
Feasibility of detecting single atoms using photonic bandgap cavities
我们提出了一种原子腔芯片，它结合了激光冷却和磁性微阱和波导的中性原子的捕获提供一个冷原子的光纤锥形耦合光子带隙（PBG）腔的模式。利用半经典处理和无条件主方程方法分析了该装置探测单原子的可行性。单原子探测似乎是可以实现的，在最初的实验中，涉及到非确定性的弱囚禁原子到模式的PBG腔。
2004-02-13 quant-ph
Single-atom quantum memory with degenerate atomic levels
在驱动光场为任意偏振态、共振态原子能级角动量为任意值的条件下，从理论上研究了利用STIRAP方法通过简并态原子存储和恢复单光子偏振态q比特的问题.研究了光子长时存储的几率与驱动场偏振态和原子初始态的关系。
2012-11-01 quant-ph
Time-resolved Scattering of a Single Photon by a Single Atom
物质对光的散射在过去已被广泛研究。然而，最基本的过程，单个原子对单个光子的散射，在很大程度上还没有被探索[1-3]。量子光学的一个突出预测是单个原子对行进光子的确定性吸收，前提是光子波形在空间和时间上与自发发射光子的时间反演版本相匹配[4-12]。在这里，我们实验解决这个预测和调查的时间分布的光子的散射动力学的影响，使用一个单一的被困原子和预示着单光子。在原子激发的时间分辨测量中，我们发现与衰减的光子相比，光子的峰值激发增加了56（11）%，具有指数上升的轮廓。这一结果表明，剪裁单光子的包络能够精确控制光子-原子相互作用。
2016-04-27 quant-ph
Entangling single and $N$ atom qubits for fast quantum state detection and transmission
我们讨论了利用里德伯封锁技术实现1原子量子比特与集体$N$原子量子比特的纠缠。我们展示了如何利用纠缠来实现单原子量子比特态的快速读出和传输，而无需使用光学腔。
2005-06-27 quant-ph
Artificial atoms can do more than atoms: Deterministic single photon subtraction from arbitrary light fields
我们研究了光子与人工原子相互作用的相互作用，在存在一个受控的退相。这种由多个独立散射体组成的人工原子可以表现出优于单个原子的显著性质，其中一个突出的例子是基于里德伯阻塞的超原子。我们证明了诱导的退相允许从任意入射探测场控制单个光子的吸收。这种独特的光子-物质相互作用工具为构建新型量子器件开辟了一条道路，并提出了几种潜在的应用，如单光子晶体管，高保真n光子计数器，或通过光子减法创建非经典光态。
2011-03-07 quant-ph
Doubly-heralded single-photon absorption by a single atom
我们报道了一个单光子到单原子的界面，其中由自发参量下转换（SPDC）产生的单光子被单个捕获离子吸收。光子是由其在SPDC过程中产生的时间相关伙伴预示的，而吸收事件是由其过程中发射的单个光子预示的。符合检测标志着双重预示的吸收，使光子到原子的量子态转移[1，2]。在符合测量的背景强烈抑制了一种新的方法，区分真正的吸收事件从暗计数引起的符合。
2015-08-05 quant-ph
Energy distribution and cooling of a single atom in an optical tweezer
实验研究了强聚焦偶极阱中单个铷原子在不同冷却方式下的能量分布。用两种不同的方法测量原子的平均能量，我们证明了辐射冷却原子的能量分布接近于热的。然后，我们演示了如何减少能量的单原子，首先通过绝热冷却，然后通过截断的玻尔兹曼分布的单原子。这提供了一种非确定性的方式来制备原子在低微开尔文温度，接近基态的捕获势。
2008-09-24 quant-ph
Detection of the nonlocal atomic entanglement assisted with single photons
提出了一种测量原子纠缠度的有效方法。通过腔量子电动力学（QED）中的辅助单光子输入-输出过程，根据原子单重态拾取成功的概率，可以获得原子纠缠的纠缠度。该协议有三个优点：第一，我们不需要复杂的控制非（CNOT）门。第二，分布的原子不需要彼此保持完整。第三，原子纠缠可以非局域分布，这为原子纠缠在分布式量子计算中提供了重要的应用。
2014-01-11 quant-ph
Efficient engineering of multi-atom entanglement through single-photon detections
我们提出了一个利用单光子探测器探测腔场衰变来实现多原子纠缠的有效方案。在两个原子的特殊情况下，该方案比以前的概率方案更有效，并且对原子位置的随机性不敏感。更一般地说，该方案可用于制备任意叠加的多原子Dicke态，而不需要高效率的检测和不同原子的单独寻址。
2003-01-29 quant-ph
Optical Nanofibers for Manipulating and Probing Single-Atom Fluorescence
我们演示了如何光学纳米纤维可用于操纵和探测单原子荧光。我们表明，荧光光子从一个非常小的原子数，平均原子数小于0.1，周围的光子可以很容易地观察到通过单模光纤下的共振激光照射。我们还表明，光学纳米纤维使我们能够探测原子和表面之间的范德华相互作用，通过观察荧光激发光谱的高精度。
2006-10-17 quant-ph
Towards single-atom detection on a chip
我们研究的光学检测的单原子在一个微观原子陷阱靠近表面举行。激光通过光纤或光学微结构经由原子被引导到光电探测器。我们的研究结果表明，与目前的技术，微腔可以建立在原子周围具有足够高的精细度，允许明确的检测一个单一的原子在陷阱与10 $μ$ s的集成。我们比较了共振和非共振检测方案，我们讨论了检测原子，而不会导致它经历自发发射的要求。
2002-10-11 quant-ph
Fully quantum-mechanical analytic results for single-photon transport in a single-mode waveguide coupled to a whispering-gallery resonator interacting with a two-level atom
研究了耦合到回音壁谐振腔的单模波导与二能级原子相互作用系统中的单光子输运。单光子输运性质，如透射和反射振幅，以及谐振腔和原子的响应，是通过一个真实的空间方法精确地解决。处理包括谐振腔两个简并回音壁模之间的模间后向散射，以及谐振腔和原子的耗散。我们还表明，一个广义的临界耦合条件，即在波导的输出端的单光子传输去为零的匹配系统的共振，持有全耦合波导环谐振腔原子系统。
2009-01-26 quant-ph
Towards quantum computing with single atoms and optical cavities on atom chips
我们报告的最新进展，在集成的光学微谐振器到原子芯片，并描述了一些制造和实施的挑战。我们还回顾了基于观察光子通过腔镜泄漏的单原子量子计算的理论建议。使用测量来产生纠缠可以产生更简单、更鲁棒和可扩展的量子计算架构。事实上，我们表明，量子计算与原子腔系统是可行的，即使在存在相对较大的自发衰变率和有限的光子探测器效率。
2006-07-27 quant-ph
Vacuum-stimulated cooling of single atoms in three dimensions
驯服量子动力学过程是量子物理学新应用的关键，例如在量子信息科学中。在单原子和单光子水平上控制光-物质相互作用可以在腔量子电动力学中实现，特别是在原子和腔形成单一实体的强耦合区域中。在光学领域，这需要在微腔中永久捕获和冷却原子。在冷却激光器、陷阱激光器和腔真空正交布置的情况下，实现了三维腔冷却和陷阱。这导致平均单原子捕获时间超过15秒，这对于永久观察下的强耦合原子来说是前所未有的。
2005-08-01 quant-ph
Trapping and observing single atoms in the dark
强耦合的单原子被三维限制在不同纵、横阶的蓝失谐腔模中。在陷阱中心消失的光强度减少了所有原子能级的光位移。这是利用检测一个单一的原子，通过色散测量与95%的置信度在0.010毫秒，有限的光子检测效率。当原子将共振腔透射转换为腔反射时，原子可以在围绕一个光子散射时被检测到。
2007-04-17 quant-ph
Quantum Fluctuations of a Single Trapped Atom: Transient Rabi Oscillations and Magnetic Bistability
分离单个原子并监测其共振荧光是研究辐射与物质相互作用中量子效应的有力工具。在这里，我们提出了一个孤立的中性原子存储在磁光阱的量子动力学的观察。通过原子共振荧光中的光子关联，我们证明了与原子瞬态拉比振荡相对应的光子反聚束现象。通过对偏振敏感的光子关联，我们展示了一个新的解决量子涨落的例子：原子的自发磁取向。这些效应只能用单个原子观察到。
2000-03-22 quant-ph
KLM quantum computation with bosonic atoms
本文提出了一种利用玻色中性原子或玻色离子的Knill-Laflamme-Milburn（KLM）型量子计算。至关重要的是，与其他涉及原子（离子）的量子计算方案相反，不需要原子（离子）之间涉及其内部能级的受控相互作用。与光子KLM计算相比，该方案具有单原子（离子）源比单光子源更自然，单原子（离子）探测器比单光子探测器更有效的优点。
2006-10-06 quant-ph
Chiral excitation of a single atom by a single photon in a guided mode of a nanofiber
本文研究了单光子探测光脉冲与单个二能级原子在双光子晶体导模中的相互作用。我们研究了手征相互作用的情况，其中原子有一个偶极子旋转的双折射平面，和探测脉冲是准线性偏振沿径向原子位置在光纤横平面。我们表明，原子的激发概率，光子传输通量，光子传输概率依赖于沿光纤轴的探测脉冲的传播方向。相反，反射通量和反射概率不依赖于探测脉冲的传播方向。我们发现原子激发几率的非对称性参数不随时间变化，也不依赖于探测脉冲的形状。
2020-02-05 quant-ph
Prospect for detecting squeezed states of light created by a single atom in free space
本文讨论了用全立体角荧光探测方法详细研究单原子单光子自发发射动力学和测量瞬态压缩度的可能性。
2009-12-17 quant-ph
Deterministic free-space source of single photons using Rydberg atoms
我们提出了一个有效的自由空间方案，以创建一个定义良好的时空模式的单光子。为此，我们首先准备一个处于激发里德堡态的单个源原子。源原子通过激光介导的偶极-偶极交换相互作用与基态原子的大系综相互作用。使用绝热通道与啁啾激光脉冲，我们产生一个空间扩展的自旋波的单一里德伯激发系综，伴随着源原子的跃迁到另一个里德伯态。然后，集体原子激发可以通过相干耦合场转换为传播的光子。与以前的方法相比，我们的单光子源不依赖于单个发射器与谐振腔的强耦合，也不需要预示集体激发或原子系综中多个激发的完全里德伯阻断。
2018-09-21 quant-ph
High momentum entanglement of cold atoms generated by a single photon scattering
利用光子在两原子间的成对散射机制，提出了一种通过单光子散射和探测实现两个超冷中性原子间运动态高度纠缠的新方案.在一定的条件下，可以得到任意数量的纠缠。
2008-01-15 quant-ph
Single-photon transport in a one dimentional waveguide coupling to a hybrid atom-optomechanical system
从理论上研究了在强光机耦合条件下，耦合到原子光机混合系统的单模波导中的单光子输运。利用全量子实空间方法，得到了单光子在波导中传输的透射系数和反射系数。研究了原子-腔失谐量和原子的耗散对输运的影响。有趣的是，所获得的光谱特征可以揭示这个混合系统中的强光-物质相互作用。
2013-08-06 quant-ph
Single-photon polarization tomography with an integrated metal-superconductor nanowire array
Nanyang Technological University（南洋理工大学）；University of Southampton（南安普顿大学）
研究基于集成金属 - 超导纳米线阵列实现单光子偏振层析成像，通过共制造不同形状纳米线实现偏振选择性，排列成四像素阵列进行连续偏振态层析成像，保真度超98%，为可扩展探测器阵列开辟新途径。
2026-07-08 physics.optics quant-ph
Scattering laser light on cold atoms: multiple scattering signals from single-atom responses
从单原子方程出发，推导了激光驱动两个相距较远原子的相干后向散射信号。与标准的主方程处理方法相比，这种新方法适用于大量原子散射体的推广。
2009-09-30 physics.atom-ph quant-ph
Thermalization of a Trapped Single Atom with an Atomic Thermal Bath
我们研究了囚禁在光镊中的单原子与不同种类的超冷原子热浴的相互作用。由于被囚禁原子与镀液原子之间的碰撞，被囚禁原子的振动态占据发生变化，从而与镀液达到热平衡。利用蒙特卡罗模拟，我们描述了单原子的热化过程，并研究了如何利用热化过程来冷却原子。我们的模拟表明，在已知的实验限制，它是可行的，以冷却一个被困的单原子与热浴。
2021-03-06 physics.atom-ph quant-ph
An integrated atom detector: single atoms and photon statistics
我们展示了一个强大的基于光纤的荧光检测器，完全集成在一个原子芯片上，它检测单个原子传播的指南与66%的效率。我们通过分析光子统计来表征探测器的性能和原子通量。近完美的光子反聚束证明，单个原子被检测到，并允许我们研究超过三个数量级的原子密度的荧光的二阶强度关联函数。
2009-03-23 physics.atom-ph quant-ph
Collective state measurement of mesoscopic ensembles with single-atom resolution
对于含有100个或更多原子的介观系综，我们测量了总原子数和特定超精细态的原子数，具有单原子分辨率。该测量检测原子引起的包含系综的光学腔的谐振频率的偏移。这项工作扩展了单原子分辨率的基于腔的检测范围，原子数超过一个数量级，并提供了必要的海森堡有限干涉测量与原子系综的读出能力。
2012-09-28 physics.atom-ph quant-ph
Filtering single atoms from Rydberg blockaded mesoscopic ensembles
我们提出了一种有效的方法，以过滤出的单个原子从囚禁的原子数目未知的系综。该方法采用受激绝热通道可逆地将单个原子转移到里德伯态，从而阻止系综内所有其他原子的随后里德伯激发。这触发了里德伯阻塞原子的激发到短暂的中间态，以及它们随后的衰变到未捕获态。使用辅助微波场仔细工程的耗散，我们得到了一个几乎确定性的单原子源。我们的方法是适用于小的原子系综在个人微陷阱和晶格阵列。
2015-01-21 physics.atom-ph quant-ph
Surface effects influencing the single-atom spontaneous emission in a linear atomic chain
作为对表面附近量子光学的贡献，我们研究了线性二能级原子链中单个原子的自发发射。因此，电磁场的处理与积分微分方程的帮助下，考虑到与链中的其他原子的相互作用。计算了激发态原子的寿命、原子跃迁的频移和发射光子的角分布。它们取决于发射原子的位置。与自由空间中的单个原子相比，距离链末端几个原子间距离的原子发生了相当大的变化。
1997-11-28 cond-mat quant-ph
A Single Atom Transistor in a 1D Optical Lattice
我们提出了一个利用量子干涉现象来切换一维光晶格中的原子输运通过含有杂质原子的位置的方案。杂质代表一个量子比特，在一个自旋状态下对探测原子是透明的，但在另一个自旋状态下充当单原子镜。这允许量子比特自旋的单次量子非破坏测量。
2004-06-03 cond-mat.soft quant-ph
Single Atom Imaging with an sCMOS camera
单原子成像需要辨别背景以上的弱光子计数事件，并且通常使用EMCCD相机、光电倍增管或单光子计数模块来执行。sCMOS为其他单原子成像技术提供了一种具有成本效益和高度可扩展的替代方案，提供了快速读出和更大的传感器尺寸。我们展示了使用sCMOS相机的两个位点可寻址的单原子陷阱的单原子分辨成像，所述两个位点可寻址的单原子陷阱由10~ $μ$ m分离，在中间计数率下提供有竞争力的信噪比，以允许高保真度读出辨别（误差$<10^{-6}$）和子$μ$ m空间分辨率用于量子技术中的应用。
2017-10-05 physics.atom-ph quant-ph
Single atom detection in ultracold quantum gases: a review of current progress
综述了超冷量子气体单原子探测和操纵实验的最新进展。讨论从捕获、冷却和检测单个离子和原子的基本原理开始。详细介绍了超冷量子气体中单原子探测的实现，讨论了基于光散射、电子散射、场致电离和直接中性粒子探测的方法。也包括量子气体中单个原子的微观相干操纵。给出了各种例子，以突出这些方法来研究多体量子系统的力量。
2017-03-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Nondestructive light-shift measurements of single atoms in optical dipole traps
我们用一种非破坏性的探测技术测量了单个光阱~（87）Rb原子的~（5S）{1/2}，F=2到~（5 P）{3/2}，F '= 3跃迁的交流斯塔克位移，这种技术使我们能够测量同一个原子的荧光信号超过60秒。这些测量允许有效和快速表征的单原子陷阱，需要许多相干量子信息协议。虽然这种方法是使用单原子阱演示，但这个概念很容易扩展到可分辨的原子阵列。
2013-05-23 physics.atom-ph quant-ph
