Dynamical and Emission Properties of Quantum Emitters driven by Ultra-Short Laser Pulses
本文对比了三种单脉冲相干控制协议的动力学与发射特性，发现 NARP 兼具高保真稳健性与光谱可分性，为下一代量子光源提供了设计框架。
2025-08-15 quant-ph
Implementing Quantum Walks Using Orbital Angular Momentum of Classical Light
我们提出了一种实现激光束在轨道角动量空间中量子行走的方案。该方案利用环形干涉仪，包含一个四分之一波片和一个q板。这种设置使人们能够执行任意数量的量子行走步骤。此外，实现方案的经典性质使得实时观察量子行走演化成为可能。我们利用激光束的偏振态与其轨道角动量的非量子纠缠来实现量子行走。
2013-07-07 quant-ph
Dynamics of atomic spin-orbit-state wave packets produced by short-pulse laser photodetachment
我们分析了Hultgren等人[Phys. Rev. A { \bf 87}，031404（2013）]关于通过短脉冲激光光剥离C $^-$、Si $^-$和Ge $^-$负离子产生的相干激发原子精细结构流形中的轨道对准和量子拍频的实验，并推导出描述拍频的公式。实验数据的分析，使我们能够提取每个物种的非相干背景的贡献，并表示需要一个完整的密度矩阵处理的问题。
2016-08-25 physics.atom-ph quant-ph
Engineering Dresselhaus spin-orbit coupling for cold atoms in a double tripod configuration
研究了激光耦合三个内能级到一对激发态的双三角拓扑结构冷原子系统中的激光诱导自旋轨道耦合。激光振幅和相位的适当选择产生具有双简并基态的哈密顿量，所述双简并基态通过由原子-光耦合的拉比频率确定的间隙与剩余的“激发”本征态分离。在用Born-Oppenheimer近似消除激发态后，剩余两个态的哈密顿量包含Dresselhaus（或等价Rashba）SO耦合。与先前的提议不同，这里的SO耦合态是两个能量最低的“修饰”自旋态，因此不受碰撞弛豫的影响。最后，我们讨论了我们的系统的具体实施，使用不同的超精细态之间的拉曼跃迁的电子基态流形的核自旋I = 3/2碱原子。
2011-09-26 quant-ph
Controlling quantum entanglement with classical non-separable light
本文研究经典非分离光驱动的纠缠光子频率转换，发现转换动力学由与驱动场经典相干矩阵对偶的量子信道描述，纠缠演化受经典非分离性约束，并实验证实，且转换可视为经典非分离性与纠缠的交换操作。
2025-07-09 physics.optics quant-ph
CubeSat single-photon detector module for investigating in-orbit laser annealing to heal radiation damage
本文开发了一种立方星规格的模块，可对四个硅SPADs进行激光和热退火，并通过地面模拟空间环境测试验证了在轨激光退火修复质子辐射损伤、降低暗计数率的可行性，为未来星载量子接收器任务奠定基础。
2024-12-29 physics.ins-det quant-ph
Laser induced electron diffraction: a tool for molecular orbital imaging
采用有效二维单激活电子含时量子模拟方法研究了N2和CO2分子在几个周期的线偏振800 nm激光脉冲作用下的激光诱导电离动力学.我们表明，在初始隧道电离阶段之后发生的电子再碰撞过程会导致能量分辨光电子信号中的量子干涉图案。如果分子最初垂直于场极化排列，则相关条纹的位置和相对高度可以与分子的几何和轨道结构相关，使用简单的反演算法，该算法考虑了产生电离电子的初始分子轨道的对称性。我们表明，它是可能的，以提取原子间的距离在分子中的平均光子-电子信号的精度为几倍。
2012-03-18 physics.atom-ph quant-ph
Generation of subnatural-linewidth orbital angular momentum entangled biphotons using a single driving laser in hot atoms
本文提出在热铷原子蒸气中仅用单一驱动激光，通过自发四波混频和OAM守恒直接产生亚自然线宽轨道角动量纠缠双光子，实验测得保真度95.7%、并发度0.926，方案显著简化并首次在热原子系统中实现。
2024-05-31 quant-ph
Generation of coupled orbital angular momentum modes from an optical vortex parametric laser source
我们报告的花（轮）模式的产生，这表明耦合轨道角动量（OAM）模式，从涡旋泵浦光参量振荡器简单地采用一个泵浦源与一个短的时间相干时间。该涡旋振荡器还被开发用于通过替换具有更长相干时间的泵浦源来使用$l_s=2-4$生成进一步的高阶涡旋信号输出。信号和闲频输出分别在745-955 nm和1200-1855 nm的波长范围内调谐。最大信号输出能量为1.2 mJ，光学效率为15.6%。
2019-12-10 physics.optics quant-ph
Density-matrix description of partially coherent spin-orbit wave packets produced in short-laser-pulse photodetachment
我们研究了F $^-$、Cl $^-$和Br $^-$阴离子短脉冲光分离产生的相干激发$j=3/2,1/2$精细结构流形中原子价层内的轨道排列动力学。利用Keldysh型理论，计算了几个周期脉冲产生的剩余原子的密度矩阵，它的元素决定了电子态的布居和相干性.我们的计算表明，原子的相干程度可以表示为一个近似的普适函数的脉冲宽度$\tildeτ_p$和原子系统的拍频周期$τ_{j'j}$之间的比率，它允许一个原子态中产生的相干性的特征。
2018-08-16 physics.atom-ph quant-ph
Relativistic electron vortex beams in a laser field
研究了电子涡旋光束与激光场相互作用时的轨道角动量霍尔效应和自旋霍尔效应。在傍轴光束的情况下，EVB和激光场的轨道-轨道相互作用的累积效应驱动轨道霍尔效应，这反过来又产生了光束的中心从无场的情况下向光子的偏振轴的偏移。此外，对于非傍轴光束，由于自旋-轨道相互作用的自旋霍尔效应，也可以观察到类似的光束中心移动。我们的分析表明，在傍轴光束的位移将总是大于在非傍轴光束。
2015-12-05 physics.optics physics.plasm-ph quant-ph
Electrons in intense laser fields with local phase, polarization, and skyrmionic textures
激光场可以在亚波长尺度上成形，以便在自旋角动量、轨道结构或拓扑结构中具有特定的分布。我们研究这些不同的功能如何影响强非线性电子动力学。具体而言，我们推导出封闭的表达式的波函数的未绑定电子受到一般结构，强激光场，并证明其用于压印的轨道角动量的传播光涡旋到光电子从原子发射和通过光涡旋。它还表明，光电子可以被加速或动量纹理移动时，通过一个集中的，强烈的激光场，其自旋角动量调制为具有径向偏振，这也意味着存在一个强大的电纵向分量。进一步的结果上的亚波长时空成像的激光场拓扑结构，明确证明了场的自旋和轨道分布的无损传播光学skyrmions成像的光电子。
2020-11-25 physics.atom-ph quant-ph
Effect of Induced Spin-Orbit Coupling for Atoms via Laser Fields
提出了一个研究二维费米原子气云中自旋-轨道耦合效应的实验方案，通过将其内部电子态（赝自旋）耦合到δ组态的辐射中.诱导的自旋-轨道耦合可以是Dresselhaus和Rashba型，有或没有塞曼项。结果表明，在适当的条件下，光致自旋轨道耦合可以导致自旋相关的有效质量，其中一个有效质量可以在正负有效质量之间调节.作为一个直接的观察，我们表明，在原子云的膨胀动力学的初始原子云分裂成两个云的正有效质量的情况下政权，并为负有效质量政权的四个云。
2008-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Super-resolution atomic microscopy using orbit angular momentum laser with temporal modulation
在本文中，我们提出了一种基于暗态的捕获策略，以打破光学衍射极限的显微镜。我们利用一个空间依赖的耦合场和一个具有时间和空间调制的探测激光场与三能级原子相互作用。时间调制可以减小点扩散函数的半高宽，空间调制可以获得比高斯光束更好的空间分辨率。此外，我们还提出了一个原理验证实验方案，并讨论了其可行性。
2022-09-29 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Vortices in spin-orbit-coupled Bose-Einstein condensates
讨论了在自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体中产生涡旋的现实方法。结果表明，与一般的直觉相反，含有自旋轨道凝聚体的陷阱的旋转不会导致具有静态涡旋结构的平衡态，而是引起由固有的时间依赖的哈密顿量描述的非平衡行为。我们在这里提出了以下替代方法来诱导稳定的静态涡旋构型：（1）旋转激光器和各向异性阱;（2）在合成的自旋轨道相互作用之上施加合成的阿贝尔场。有效的哈密顿量的自旋轨道凝聚在这种扰动下，目前已知的最现实的激光计划，诱导合成自旋轨道耦合。Gross-Pitaevskii方程求解了几个实验相关的制度。新的有趣的影响包括空间分离的左，右移动的自旋轨道凝聚，不寻常的旋涡安排的外观，和奇偶校验效应的旋涡成核的拓扑激发预计出现在对。所有这些现象被证明是高度非普遍的，强烈依赖于一个特定的激光方案和系统参数。
2011-08-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
An Orbit-qubit Quantum Processor of Ultracold Atoms
本文提出一种结合轨道量子比特编码与内部态的超冷原子光晶格量子处理器，实现空间选择性操作与并行控制，并实验生成和验证123个轨道量子比特的二维团簇态纠缠及逻辑门操作，为可扩展量子计算开辟新路径。
2025-09-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Resolution of a conflict between Laser and Elementary Particle Physics
几年前，与所有教科书相反，光子（和胶子）的角动量可以以规范不变的方式分裂为轨道和自旋项，这在粒子物理学界引发了一场重大争议。另一个令人不安的原因是，人们认识到核子中的胶子极化，一个被认为是物理上有意义的量，只对应于从诺特定理导出的在特定规范下计算的规范变胶子自旋。相反，几十年来，激光物理学家们一直在愉快地测量对应于在特定规范中评估的轨道和自旋角动量的物理量。本文调和了这两种观点。
2015-10-12 hep-ph physics.optics quant-ph
One application of Duistermaat-Heckman measure in quantum information theory
School of Science, Hangzhou Dianzi University（杭州电子科技大学理学院）
本文通过杜伊斯特马-海克曼测度推导了两量子比特状态下分离概率为8/33的理论结果，结合辛几何与表示论的方法，提供了透明的推导路径。
2026-03-12 math-ph math.MP math.SG
