Long Distance Atomic Teleportation using Entangled Coherent States and Cavity Assisted Interaction
S. Bose等人[Phys.Rev.Lett. 83，5158（1999）]和其他人的长距离原子隐形传态使用腔衰减，给出了消息状态依赖保真度成功的尝试，并在失败的情况下，消息状态破坏。我们提出了一个不同的方案，从一个腔到一个遥远的腔通过反射的纠缠相干态（ECS）的光脉冲模式从单原子腔系统和检测是否光的开或关的原子态的隐形传态。对于大的平均光子数，获得了具有单位保真度的单位成功（|α| ^2）。小|α| ^2，然而，有一定的失败概率，但消息状态不会被破坏，这允许我们在几次重复尝试中获得单元成功。与以前的方案不同，我们的方案还具有ECS的确定性生成，ECS对光子吸收引起的去相干的鲁棒性，并且它不需要多级腔相互作用和单光子探测能力的优点。
2012-09-14 physics.optics quant-ph
Simulation of noise-assisted transport via optical cavity networks
最近，噪声的存在被发现在复杂量子网络甚至生物分子系统中协助能量和信息的传输中起着关键作用。在这里，我们提出了一个实验上可实现的光网络方案的基本机制的噪声辅助传输的演示。所提出的系统由耦合量子光学腔网络组成，注入单光子，其传输效率可以测量。在光子路径中引入退相，该系统表现出可以用目前可用的技术观察到的传输效率的特征增强。
2010-10-26 physics.optics quant-ph
Three-dimensional cavity-assisted spontaneous emission as a single-photon source: two cavity modes and Rabi resonance
在色散和吸收介质中的精确量子电动力学的框架内，我们研究了在高质量腔中，当有两个腔模与发射体共振相互作用时，初始处于上态的发射体的发射。特别地，当其中一个模式与发射极跃迁共振并且另一个模式被调谐到等于第一模式的拉比分裂的频率时，观察到拉比共振的效果。
2019-11-15 quant-ph
Environment assisted speed-up of the field evolution in cavity QED
我们测量了弱驱动光腔QED系统中光场态演化的量子速度。为此，电磁场的模式被认为是一个感兴趣的量子系统，与一个可调的环境：原子优先耦合。通过控制环境，通过改变耦合到光腔模的原子数，实现了环境辅助的加速：光腔中状态重新布居的量子速度随着光腔模与该非马尔可夫环境之间的耦合强度（原子数）而增加。
2015-03-09 quant-ph
Cavity-assisted measurement and coherent control of collective atomic spin oscillators
我们演示了在高精细度光学腔中对经历拉莫尔进动的原子系综集体自旋的连续测量和相干控制。旋进自旋与腔场的耦合产生类似于在腔光力学中观察到的现象，包括腔放大、阻尼和光学弹簧位移。这些效应来自于原子自旋动力学的自主光反馈，受腔谱的制约。我们使用这种反馈来稳定自旋在其高或低能量状态，其中，在平衡与测量反作用加热，它实现了稳态温度，由斯托克斯和反斯托克斯散射率之间的不对称性表示。对于足够大的拉莫尔频率，这样的反馈稳定的自旋系综在一个接近纯量子态，尽管连续测量的腔场。
2017-01-11 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Cavity-assisted spontaneous emission of a single three-level atom as a single-photon source
研究了经典泵浦的$Λ$型三能级原子在同时具有辐射和无用损耗的谐振腔中的受激喇曼相互作用。结果表明，在受激绝热拉曼通道区，腔助电磁场的激发出射波包可以高效地制备成单光子Fock态。在这种情况下，波包的时空形状不依赖于泵浦场的相互作用形状，只要原子与泵浦的相互作用相对于原子与腔辅助场的相互作用有时间延迟。因此，该方案可以用来产生一系列相同的辐射脉冲，每个几乎单光子Fock态。进一步表明，通过控制原子与腔场的相互作用时间，可以控制出射波包的时空形状。
2009-11-19 quant-ph
Cavity-assisted quantum bath engineering
我们展示了超导人造原子与微波腔体耦合的量子浴工程。通过调整腔中微波光子散粒噪声的频谱，我们创造了一个耗散环境，使原子自主地弛豫到任意指定的基态和激发态的相干叠加态。在存在背景热激发的情况下，这种机制提高了态的纯度，并有效地将修饰原子态冷却到低温。
2012-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.atom-ph
Engineering Schrödinger cat states through cavity-assisted interaction of coherent optical pulses
我们提出了一个方案，工程薛定谔猫传播光脉冲的状态。通过连续反射相干光脉冲，可以在单原子腔中产生多维多粒子猫态。通过详细的数值模拟，分析了原子自发发射和脉冲波形畸变等噪声源对激光器输出的影响，验证了该方案在现有实验技术条件下的实用性。
2004-11-18 quant-ph
High Finesse Cavity with Anapole-Assisted Resonant Subwavelength Particle Mirror
强光与亚波长物体的相互作用一直是人们追求的目标，其困难主要来自衍射极限。我们提出了一个高精细度腔与一个反射镜作为平台，以提高这种相互作用的亚波长共振粒子。高品质的本征模解获得这样一个高度非傍轴腔在粒子处具有非常高的场集中。本征模解与小粒子的相互作用比电偶极子近似更一般。在偶极项中的再极点激发的帮助下，粒子被设计成像纯磁四极子一样散射，并且以这种方式，当用作本征模的强聚焦场的反射镜时，它具有近单位反射率。由于粒子的小尺寸和腔的高精细度，在亚波长尺度下的光-物质相互作用可以被大大增强，这对于纳米光学、量子光学力学、非线性光学和超越电偶极近似的亚波长计量学的应用可能是潜在的兴趣。
2021-04-23 physics.optics quant-ph
Cavity optomechanical coupling assisted by an atomic gas
我们从理论上研究了一个充满原子的腔，它提供了修改后的腔光场与一端可移动的反射镜之间的光机相互作用。我们表明，腔场“打扮”这些原子，产生两种类型的极化激元，有效地提高了辐射压力的腔场的端镜，以及建立一个额外的压缩模式的端镜。这种压缩在振荡镜和系统的其余部分之间产生绝热纠缠，这在通常的真空腔中是不存在的。我们分析了纠缠，并量化它使用Loschirton回声和保真度。
2008-03-06 quant-ph
Realization of the Dicke model using cavity-assisted Raman transitions
我们实现了一个开放版本的Dicke模型耦合两个超精细基态使用两个腔辅助拉曼跃迁。由于只有一个耦合的相互作用描述的Tavis-Cummings模型，我们观察到一个正常的模式分裂周围的色散位移腔的传输。这两种耦合的动力学描述的迪克模型，我们测量的发病超辐射散射到腔体以上的临界耦合强度。
2017-05-31 physics.atom-ph quant-ph
Cavity-assisted squeezing and entanglement: Non-adiabatic effects and optimal cavity-atomic ensemble matching
在腔辅助拉曼方案中，我们从理论上研究了光场与冷原子系综集体自旋极化的量子纠缠。以前的工作主要集中在坏的腔限制，信号是远远长于腔场寿命。考虑到原子弛豫和其他缺陷，可能需要加速光-原子界面操作。通过增加腔场寿命，可以实现更好的光-物质耦合和纠缠。在我们的工作中，我们考虑的非绝热效应，成为重要的坏腔限制在低光子和连续变量制度。我们发现经典的控制场的时间分布，允许一个检索从腔的输出量化信号的预定义的时间形状和持续时间，这是最佳的零差检测，光学混合或进一步的操作。与腔场寿命相比，这是针对宽范围的信号持续时间完成的。我们讨论了一个最佳的腔-原子系综匹配的腔场寿命，它允许一个较低强度的控制场，并尽量减少各种非线性效应，如交流光位移，四波混频等，这可能是潜在的有害的实验。
2019-08-19 quant-ph
Theory of cavity-assisted microwave cooling of polar molecules
我们分析了在微波域中极性分子的腔辅助冷却方案，其中分子在旋转跃迁时被激发，能量通过与损耗带状线腔的强相互作用耗散，如最近由A. Andre等人，Nature Physics 2，636（2006）.我们确定了主导的冷却和加热机制，在这种设置和研究冷却速率和最终温度在各种参数制度。特别是，我们分析了有限的环境温度对冷却效率的影响，并找到最低温度和最佳的冷却速率在强驱动制度。此外，我们讨论了腔冷却效率和鲁棒性之间的权衡，在一个现实的实验设置中，如非谐性的捕获潜力的普遍存在的缺陷。
2008-03-18 quant-ph
Cavity-assisted controlled phase-flip gates
腔介导的双量子比特门，例如在固态自旋之间，对于量子网络应用是有吸引力的。我们提出了三种方案来实现由腔介导的受控相位翻转门。所有这些方案的主要优点是可以使用具有高协同性的腔来执行它们，但不是在强耦合区。我们详细计算每个方案的保真度，考虑到最重要的现实缺陷，并将它们进行比较，以突出每个方案的最佳条件。利用这些结果，我们讨论了哪些量子系统特性可能有利于一个方案。
2020-09-08 quant-ph
Multimode cavity-assisted quantum storage via continuous phase matching control
在扩展的$Λ$型原子系综中，利用强角度调制控制场与腔辅助非共振拉曼相互作用，实现了弱信号脉冲的时空结构的存储和回忆.结果表明，有效的多模存储是可能的，当拉曼相干空间光栅涉及不同的纵向分量相对于傍轴信号场的波矢量。讨论了在固态材料中实现该方案的可能性。
2014-03-17 quant-ph
Squeezing giant spin states via geometric phase control in cavity-assisted Raman transitions
压缩自旋系综为量子精密测量提供了一种超越标准量子极限的方法，同时也为检验基础物理提供了一种新的途径，因而引起了广泛的关注。在这里，我们提出了一个实验上可访问的协议，通过几何相位控制挤压一个巨大的自旋系综。利用双$Λ$型系统中的腔辅助拉曼跃迁，我们实现了一个有效的Dicke模型。在有效自旋跃迁频率为零的条件下，我们发现了一个特定的演化时刻，此时腔与自旋纠缠，自旋系综被压缩。我们的方案有可能提高量子精密测量的灵敏度约两个数量级的自旋。
2016-10-18 quant-ph
Significant enhancement in refrigeration and entanglement in auxiliary-cavity-assisted optomechanical systems
我们提出了如何通过将泵浦辅助腔耦合到光机械腔来实现显著增强的量子制冷和纠缠。我们得到的分析和数值结果，并找到最佳的制冷和纠缠的条件下的腔辅助（ACA）机制。我们的方法导致了一个巨大的放大的净制冷率，并揭示了ACA纠缠有一个更强的噪声容忍能力相比，在没有辅助的情况下。通过适当地设计ACA机制，可以很好地调节有效的机械磁化率，并且可以产生真正的冷却腔光子、辅助腔光子和声子的三重纠缠。具体地说，我们表明，无论是光机械制冷和纠缠可以大大增强蓝失谐驱动的辅助腔，但抑制红失谐的情况下。我们的工作为宏观力学系统的进一步量子控制以及脆弱量子资源的增强和保护铺平了道路。
2021-10-06 quant-ph
Light emission properties in a double quantum dot molecule immersed in a cavity: phonon-assisted tunneling
两种主要机制决定了双量子点中的隧穿过程：激发波函数的重叠，有效地描述为隧穿速率，以及声子辅助隧穿。在本文中，我们研究了在单模光腔中的双量子点分子中，这两种机制之间的竞争所产生的不同的隧穿机制。我们展示了这些制度如何影响每个量子点和腔中的平均激发数，光致发光光谱的光谱分辨率和发射峰，以及二阶相干函数，它是从腔中发射的光的量子度的指标。
2019-10-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Gain assisted controllable fast light generation in cavity magnomechanics
本研究针对腔磁机械系统无源配置下高吸收阻碍快光输出的问题，通过引入有源腔提供有效增益，实现了磁机械共振附近可控的探测脉冲放大与超前，并发现其上限由稳定性条件决定，为腔磁力学中的光传播调控提供了新途径。
2023-06-07 physics.optics quant-ph
Strong-driving-assisted multipartite entanglement in cavity QED
提出了一种通过考虑高品质因数腔中N个二能级原子与强经典驱动场的相互作用产生多体纠缠的方法。结果表明，通过合理选择腔失谐量和相干场失谐量，真空拉比耦合产生了大量重要的多体纠缠态。甚至有可能产生涉及不同腔模式的纠缠态。参数的调整还允许我们从Jaynes-Cummings相互作用切换到反Jaynes-Cummings相互作用。
2002-12-10 quant-ph
A proposal to implement a quantum delayed choice experiment assisted by a cavity QED
我们提出了一个在现有技术条件下可行的方案，在腔QED领域实现量子延迟选择实验。我们的方案采用了两能级原子与高Q腔中单模的开、关共振相互作用。在协议结束时，腔的状态返回到其基态，允许新的顺序操作。粒子和波的行为，这是在一个单一的实验装置验证，后选择后的原子状态被选择性地检测。
2013-03-19 quant-ph
Cavity-assisted energy relaxation for quantum many-body simulations
我们提出了一个能量弛豫机制，使强关联自旋系统衰减到它们的基态。这种弛豫是由腔量子电动力学相互作用和腔光子的衰变驱动的。结果表明，通过施加宽带驱动场，强关联系统可以被冷却，而不管其能级分布的具体细节。该方案在其他方面也有重要意义，如绝热量子计算和耗散系统中的稳态纠缠。
2014-07-07 cond-mat.other quant-ph
Phonon-assisted tunnelling in a double quantum dot molecule immersed in a cavity
在量子马尔可夫主方程下，研究了腔中双量子点分子中声子辅助隧穿（PhAT）引起的耗散效应.我们解释了如何更高的PhAT率，一个QD和腔之间的更强的相互作用在非共振发生通过另一个QD和腔的共振相互作用，其中量子点通过隧道相互作用。仔细观察系统允许的光学跃迁作为PhAT速率的函数，表明跃迁能量的合并，导致光致发光（PL）光谱中光谱分辨率的损失。这种结合发生在几个特殊的点，表明量子动力学相变。
2019-02-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ground-state cooling of a micromechanical oscillator: generalized framework for cold damping and cavity-assisted cooling schemes
我们提供了一个一般的框架来描述通过与驱动光腔的辐射-压力耦合将微机械振荡器冷却到其量子基态。我们将其应用到两个实验实现的计划，通过失谐腔和冷阻尼量子反馈冷却的反作用冷却，我们确定了这两个计划的最终量子极限的稳定腔的整个参数范围。虽然两者都允许达到振荡器的量子基态，我们发现，反作用冷却是更有效的良好的腔限制，即当腔带宽小于机械频率，而冷阻尼是更适合坏的腔限制。以前的治疗结果恢复为特定参数制度的限制情况下。
2009-07-12 cond-mat.mes-hall gr-qc physics.optics
Cavity-assisted atomic Raman memories beyond the bad cavity limit: effect of four-wave mixing
量子存储器不仅可以用于量子信息的存储，而且可以用于对量子态的系综的实质性操纵。因此，这种操作的速度以及写入和检索持续时间相对较短的信号的能力变得重要。以前已经考虑了腔增强原子拉曼存储器的效率的限制，其持续时间不大于腔场寿命，即，超过坏腔限制的信号。在这项工作中，我们调查的四波混频噪声，所产生的检索相对较短的信号从腔辅助存储器，从而补充了最近的考虑由其他作者，谁主要集中在大腔衰减率的限制。四波混频噪声通常被认为是一个重要因素，能够阻止在各种原子、固态等实现中实现高存储器质量。边带噪声源（相对于量化信号，由腔支持）在四波混频中起重要作用。我们提出了一种方法，允许一个帐户的边带量子噪声源的不同的物理起源在腔辅助原子存储器使用统一的理论框架，基于一个双波段的光谱滤波的噪声源。我们证明，在这样的光谱选择性存储器的边带原子噪声源基本上有助于四波混频噪声的检索信号上的边带量化场进入腔体的标准。
2018-07-29 quant-ph
Robust quantum gates on neutral atoms with cavity-assisted photon-scattering
我们提出了一个利用单光子催化的中性原子实现量子计算的方案。条件量子门，包括一个$N$ -原子Toffoli门和远程原子上的非局域门，通过腔辅助光子散射的方式，是强大的随机变化的原子-光子耦合率，并不需要本地化的Lamb-Dicke制度。在我们的方案中，占主导地位的噪声是自动检测每个门操作，导致信号错误，不妨碍有效的量子计算，即使错误概率接近单位。
2005-05-09 quant-ph
Cavity-assisted spontaneous emission of a single $Λ$-type emitter as a source of single-photon packets with controlled shape
研究了经典泵浦的三能级$Λ$型辐射源在谐振腔中的辐射特性。特别地，研究了出射波包的单光子Fock态激发效率和波包的时空形状。结果表明，对于给定的形状的发射极-腔相互作用，调整的泵浦脉冲的形状，使其能够产生所需形状的单光子Fock态波包的发射效率高。
2018-12-03 quant-ph
Environment assisted entanglement enhancement
我们考虑耗散原子腔系统，并表明其集体动力学导致腔泄漏参数$κ$的中间值的纠缠最大化。我们讨论可能的方式水库影响纠缠。我们首先考虑一个二能级原子与一个微波腔的纠缠，该微波腔与另一个微波腔耦合。我们发现，原子与腔的纠缠可以随着腔泄漏的增加而增加。接下来我们证明了在$κ$的中间值时，连续通过腔的两个原子之间的纠缠可以最大化。最后，我们考虑的微脉泽中的两个原子的纠缠增加更强的腔环境耦合的实验可达到的值的微脉泽参数证明。
2006-12-22 quant-ph
Semiclassical theory of cavity-assisted atom cooling
提出了一个系统的半经典模型，用于模拟强耦合二能级原子与受驱动的高精细度光腔的动力学。从原子-光场组合Wigner函数的Fokker-Planck方程出发，导出了原子运动和腔场的随机微分方程。相应的噪声源表现出原子动量涨落与腔场相位正交噪声之间的强关联。该模型提供了一个有效的工具，以调查本地化的影响，以及冷却和捕获时间。此外，我们还可以连续地研究从少光子量子场到大相干场振幅的经典极限的跃迁。
2000-10-17 quant-ph
A theoretical scheme for the realization of the sphere-coherent motional states in an atom-assisted optomechanical cavity
提出了一种在光机械腔中实现二能级原子球相干运动态的理论方案。为此，原子辅助的光机械腔和激光驱动的捕获离子系统之间的类比。这个类比为我们提供了一个理论工具，以显示如何球相干态可以产生的宏观力学振子的运动自由度从原子场镜相互作用在多模光机械腔。研究了机械振子生成态的一些非经典性质，包括正交压缩度和Wigner分布的负性。我们还研究了所考虑的系统中涉及的耗散机制，包括原子的自发发射和阻尼的机械振荡器的运动，对所产生的运动球相干态的影响。
2015-03-27 quant-ph
Coulomb-assisted cavity feeding in the non-resonant optical emission from a quantum dot
最近的实验已经证明，对于光学谐振器中的量子点，即使对于10 meV量级的失谐，也可以发生非谐振腔模式发射。我们表明，库仑介导的俄歇过程的基础上额外的载流子在离域状态，可以促进这种远离共振发射。使用一种新的理论方法的非微扰治疗的俄歇辅助量子点载流子复合，我们提出了数值计算的远偏离谐振腔的馈电速率和腔平均光子数确认有效的耦合在较高密度的载流子在离域状态。在比较快速俄歇类带内散射过程中，我们发现库仑介导的带间跃迁由于所需的电子-空穴相关的复合过程的整体效率降低。
2013-10-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tunneling dynamics of bosonic Josephson junctions assisted by a cavity field
研究了双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学与光腔模的动力学之间的相互作用。腔场叠加在双阱势上，影响原子隧穿过程。腔场由与裸腔共振失谐的激光驱动;原子的动态变化的空间分布可以使腔进入和脱离共振。在共振时，光子数大大增加，原子隧穿被放大。重新推导了约瑟夫森结方程，计算了相图。我们发现新的解决方案，有限的不平衡，并在同一时间缺乏自陷的解决方案，由于出现了一个新的分界线，导致增强隧道。
2015-01-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Cavity assisted single- and two-mode spin-squeezed states via phase-locked atom-photon coupling
提出了一种利用原子-光子耦合实现光腔中双轴反扭转自旋压缩哈密顿量的方案。通过详细的分析和大量的模拟，我们证明了我们的方案对腔损耗和原子自发发射引起的耗散具有鲁棒性，并且可以获得比单轴扭转高得多的压缩。我们进一步展示了如何将我们的想法推广到在两个耦合腔中产生双模自旋压缩态。由于其易于实现和高的可调性，我们的计划是实验实现与目前的技术。
2017-03-16 quant-ph
Error-heralded generation and self-assisted complete analysis of two-photon hyperentangled Bell states assisted by single-sided quantum-dot-cavity systems
超纠缠贝尔态分析（HBSA）是实现大容量量子通信的关键。在单边量子点-腔系统的辅助下，设计了两种有效的方案，分别在偏振自由度和空间模自由度下，实现了双光子系统的超纠缠Bell态的误差预示确定性产生和自辅助完全分析.利用单侧光学微腔中的单电荷量子点、两个圆偏振分束器、一个半波片和一个单光子探测器构建了一个误差预报块，可以预报光子与量子点系统之间不完全相互作用所产生的误差。利用这个错误预告块，我们的两个方案的超纠缠贝尔态产生和完全HBSA的保真度可以达到单位1。有趣的是，通过使用测量的空间模式状态来辅助偏振态的分析，我们的完整的HBSA方案以自助的方式工作，这大大简化了分析过程，并在很大程度上放松了对非线性的要求。这些优点使得我们的方案更容易在实验上实现，并且在长距离大容量量子通信中有更实际的应用。
2018-10-12 quant-ph
Cavity-assisted Dynamical Quantum Phase Transition at Bifurcation Points
将一个量子多体系统耦合到一个腔中可以在其相图中产生分叉点，在那里基态在不同的相位之间突然切换。本文研究了耦合到腔中的横场伊辛模型的动力学量子相变。我们发现，在分岔点驱动腔的无穷小淬火诱导伊辛模型的逐步演变，通过量子临界点和激发准粒子。同时，当驱动是缓慢斜坡通过分叉点，绝热的演化和准粒子激发的数量强烈的影响腔诱导的非线性。因此，引入和操纵腔诱导非线性提供了一种有效的方法来控制绝热量子过程的动力学和绝热性。我们的模型可以用超导量子线路来实现。
2016-05-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum memory assisted entropic uncertainty relation with moving quantum memory inside a leaky cavity
不确定原理在量子理论中具有基础性作用。这一原理指出，不可能同时测量两个不相容的观察者。不确定性原理不确定原理是用被测可观测量的标准差来逻辑地表达的。在量子信息中，已经证明不确定原理可以用香农熵来表示。通过引入一个额外的粒子作为量子存储器，可以改善熵测不准关系。在存在量子记忆的情况下，熵测不准关系称为量子记忆辅助熵测不准关系。在这项工作中，我们将考虑的情况下，量子存储器内移动的泄漏腔。我们将证明，通过增加量子存储器的速度的熵不确定性下限下降。
2019-12-15 quant-ph
Fermionization via cavity-assisted infinite-range interactions
本文研究了由激光驱动的耗散光腔介导的具有无限程相互作用的一维玻色子阵列。腔介导的无限程相互作用为费米子化开辟了一条新的途径，迄今为止只有偶极玻色子由于它们的长程相互作用而被人们所知。在最先进的实验中可达到的参数范围内，我们系统地比较了玻色子和费米子与无限程相互作用的观测值。在足够大的激光泵浦功率下，玻色子和费米子的许多观测量，包括实空间和动量空间的密度分布、关联函数、单体密度矩阵的本征值和超辐射序参量，变得相同。我们绘制出的泵功率和接触相互作用的函数，这种腔诱导的费米子化的出现。我们发现，腔介导的相互作用可以补偿减少了几个数量级的接触相互作用的强度需要触发费米化。
2021-07-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Optomechanically induced transparency in Four-wave mixing atomic ensemble assisted Laguerre-Gaussian vortex cavity system
研究了集成双-Λ冷原子的Laguerre-Gaussian涡旋腔系统稳态响应，发现四波混频过程中轨道角动量差值可调制光机械诱导透明光谱，实现对探测光吸收增益的开关效应及群延迟调谐。
2025-08-11 physics.optics quant-ph
Engineering propagating cat states with driving-assisted cavity QED
提出利用含多个四能级系统的驱动辅助腔 QED 生成传播光学猫态的方法，并通过后选择与损耗率优化实现高保真度，揭示相关腔 QED 系统的普适特性。
2025-01-21 physics.atom-ph quant-ph
Auxiliary-cavity-assisted ground-state cooling of optically levitated nanosphere in the unresolved-sideband regime
通过引入耦合高品质因子腔，对光悬浮纳米球在未分辨边带区的基态冷却进行了理论分析。由于耦合腔的存在而产生的量子干涉，施加在纳米球上的光力的谱密度发生变化，然后加热和冷却过程之间的对称性被打破。通过调节强耗散腔模的失谐量，可以提高纳米球的净冷却速率。结果表明，即使有效的光机耦合弱于纳米球的频率，也可以在未分辨边带区实现基态冷却，这可以通过纳米球和辅助腔模的有效相互作用使系统回到有效分辨区的图像来理解.此外，耦合腔的存在改善了系统的动力学稳定性。
2017-05-31 quant-ph
Steady-state mechanical squeezing and ground-state cooling of a Duffing anharmonic oscillator in an optomechanical cavity assisted by a nonlinear medium
本文从理论上研究了由简并光参量放大器和端面移动镜组成的混合光机械系统，该系统被建模为刚性类Duffing非简谐量子力学振子。通过提供的系统参数的临界值对应于系统的稳态响应中的多稳态行为的出现的解析表达式，我们表明，硬化机械Duffing非谐性减少了多稳态区域的宽度，而光学参量非线性可以利用驱动系统的多稳态区域。我们还表明，适当的机械非谐强度值的稳态机械压缩和基态冷却的机械谐振子可以实现。此外，我们发现，非线性增益介质的存在可以导致改善的机械非谐性诱导的机械运动的冷却，以及机械压缩超过标准的量子极限3分贝。
2017-12-26 physics.optics quant-ph
Raman-assisted Rabi resonances in two-mode cavity QED
研究了有耗双模腔中电子振动系统的动力学行为，第一模与电子跃迁共振，第二模与拉曼跃迁近似共振。我们推导出该系统的动力学的解析解。对于适当选择的失谐的第二模式从确切的拉曼共振，我们得到的条件是密切相关的拉比共振现象，因为它是众所周知的激光物理。这种共振可以在自发发射光谱中观察到，其中第二模式的光谱在弱拉曼耦合的情况下被显著增强。
2011-06-10 quant-ph
Dissipation-assisted quantum computation in atom-cavity systems
多量子比特量子信息处理的主要障碍是退相干。退相干的一个来源是自发发射，它导致能量和信息的损失。无法高精度地控制系统参数是另一个可能的误差来源。旨在克服一种错误的策略通常会增加对其他错误的敏感性。作为解决方案，我们提出了量子计算与耗散辅助量子门。这些可以相对快速地运行，同时实现接近1的并行性。每个门操作的成功率至少在原则上可以任意接近1。
2003-03-26 quant-ph
Cavity-assisted manipulation of freely rotating silicon nanorods in high vacuum
纳米级物体的光学控制最近已经发展成为一个蓬勃发展的研究领域，对精确测量，基础量子物理和单粒子热力学研究具有深远的前景。在这里，我们展示了在高真空中的硅纳米棒的光学操纵。最初，我们将这些颗粒雕刻到具有定制几何形状的硅衬底中，以便于通过激光诱导的机械分裂将它们发射到高真空中。我们通过与强腔内场的相互作用来操纵和跟踪它们的质心和旋转运动。我们的实验表明，纳米转子上的光学力比相同质量的硅纳米球强三倍。旋转棒所经受的光学扭矩将使得能够在无耗散环境中冷却旋转运动和扭转光学机械。
2015-06-16 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Passive quantum interconnects: multiplexed remote entanglement generation with cavity-assisted photon scattering
Nanofiber Quantum Technologies, Inc. (NanoQT)（纳米光纤量子技术有限公司）；Clarendon Laboratory, University of Oxford（牛津大学克拉伦登实验室）
提出一种基于腔辅助光子散射的时分和波分多路远程原子-原子纠缠生成协议，通过解析和数值建模实现高保真度（0.999）和高生成率（2×10^5 s⁻¹），优于双光子干涉协议。
2026-06-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Heralded entangling quantum gate via cavity-assisted photon scattering
我们从理论上研究了两个相同原子在两种不同的结构下，即两个原子被限制在同一个腔中或被囚禁在局部分离的腔中，通过腔辅助光子散射产生的预示纠缠.我们的协议是由一个非常简单和优雅的单步过程，其关键机制是一个受控的相位翻转门实现的单光子碰撞单面腔。特别地，当原子局域在远程腔中时，我们引入了单步并行量子线路，而不是文献中广泛采用的串行过程。我们还表明，这种并联电路可以直接应用于纠缠两个宏观原子云。这里提出的两个协议预测高纠缠度的成功概率接近统一的国家的最先进的参数。在其他应用中，我们的建议和它的扩展到多原子腔系统的一步走向量子网络，特别是量子态转移，量子隐形传态和非局域量子存储器的合适的路线。
2017-10-18 quant-ph
Effects of quadratic coupling and squeezed vacuum injection in an optomechanical cavity assisted with a Bose-Einstein condensate
从理论上研究了一个由玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）组成的混合系统，该系统被困在一个由激光驱动的中间薄膜光机械腔中，并辅之以压缩真空注入，其移动薄膜与腔中的辐射压力既有线性相互作用又有二次相互作用。结果表明，这样的混合系统是非常适合产生强正交压缩的机械模式的膜和Bogoliubov模式的BEC在未解决的边带制度。更有趣的是，通过选择一个合适的符号的二次光机耦合（QOC），可以实现一个非常高的压缩程度的机械模式和机械和原子模式之间的强纠缠，而无需使用压缩光注入。此外，QOC改变了机械和原子模式的有效振荡频率，并影响它们的弛豫时间。它还可以使系统从光学双稳态切换到三稳态
2018-04-08 quant-ph
Tweezer-assisted subwavelength positioning of atomic arrays in an optical cavity
本文提出用光镊在高精细度驻波腔内亚波长定位并组装无缺陷 ^87Rb 原子阵列，效率较概率方法提升 4 个数量级，并转入二维腔内晶格以支持强耦合多量子比特量子网络。
2025-02-19 quant-ph
Atom-assisted quadrature squeezing of a mechanical oscillator inside a dispersive cavity
本文提出了一种光机混合方案来实现可由经典场外控的介观力学振子的位置正交的动态压缩。采用了中间膜的结构，其中$Λ$构型的原子被认为是被困在腔体内的膜的两侧。我们表明，相当数量的压缩（超过3 dB的限制）可以实现不受腔的衰减和原子的自发发射。压缩依赖于原子态的初始准备。此外，通过使用泵浦原子和腔的大控制场，可以获得原子和振荡器之间的强有效耦合。从压缩谱的角度研究了热声子池对压缩的影响。详细的分析计算支持了结果。
2015-12-12 quant-ph
Cavity-assisted squeezing of a mechanical oscillator
本文研究了光机械系统中振动膜或可动反射镜的压缩态的产生。光学腔由压缩光驱动，并通过辐射压力耦合到膜/镜，有效地为机械振荡器提供压缩热浴。在激光冷却到基态的条件下，我们发现了一种有效的压缩传递，大约60%的光压缩传递到膜/镜（在dB尺度上）。确定了压缩光对载波频率和带宽的要求。在基态冷却条件之外，我们预测在当前系统中可以观察到机械挤压。
2009-04-08 quant-ph
Cavity-assisted spontaneous emission as a single-photon source: Pulse shape and efficiency of one-photon Fock state preparation
在色散和吸收介质中的精确量子电动力学框架下，我们研究了高$Q$腔中初始处于上态的二能级原子辐射的量子态，包括出射光子属于同时覆盖腔内外区域的波包的情况.对于原子-场连续相互作用和原子-场短时相互作用，我们确定了激发态出射波包的时空形状，并计算了波包携带单光子Fock态的效率。此外，我们还接触了量子噪声理论，其中腔内场和腔外场被视为近似代表独立的自由度，从而可以引入两个独立的希尔伯特空间。
2007-11-01 quant-ph
Dicke model simulation via cavity-assisted Raman transitions
在量子力学中，Dicke模型对于理解耦合到单一电磁模式的原子的集体行为具有根本的重要性。在本文中，我们展示了一个迪克模型模拟使用腔辅助拉曼跃迁的配置使用反向传播的激光束。观测结果表明，运动效应应包括充分考虑的结果，这些结果与使用单光束和共传播配置的实验进行了对比。给出了一个理论描述，占在实验中使用的光束的几何形状，并表明运动效应的潜在作用。特别是一个模型，突出了多普勒展宽的影响所观察到的阈值。
2018-01-24 physics.atom-ph quant-ph
Intra-band entanglement-assisted cavity electro-optic quantum transducer
本文提出带内纠缠辅助腔电光量子换能器，通过压缩参数调谐增强换能效率，并识别三种量子通道，显著提升转换带宽和高量子容量，优于无纠缠辅助方案。
2025-03-26 quant-ph
Prospects for the cavity-assisted laser cooling of molecules
通过光子的自由空间耗散散射来冷却分子被认为是不可行的，这是由于分子固有的大量拉曼损耗通道以及构建多个再泵浦激光系统的高昂费用。已经提出使用光学腔来增强相干瑞利散射到衰减腔模式中作为减轻拉曼损耗的潜在方法，从而使得能够将分子激光冷却到超冷温度。我们讨论了腔辅助激光冷却粒子没有封闭的过渡的可能性，确定必要的条件，以实现有效的冷却，并提出了实验约束的解决方案。具体而言，它示出的协同性远远大于统一的冷却所需的没有损失，这可以通过与腔内自定位的分子的超辐射散射。特别强调的是极性羟基自由基（OH），冷样品，其中很容易从斯塔克减速。
2007-05-24 physics.atom-ph quant-ph
