Generating photon pulses with an oscillating cavity
本文研究了热场涨落通过与振荡腔的光机械耦合产生光子脉冲。脉冲是有规律的间隔,并成为尖锐的高精细腔。
1998-06-18 quant-ph
On the impossibility of faithfully storing single-photons with the three-pulse photon echo
三脉冲光子回波是一种在非均匀加宽的原子系综中存储强光脉冲的众所周知的技术。该协议是有吸引力的,因为它是相对简单的,它是非常适合于多个时间模式的存储。此外,它提供了非常长的存储时间,大于相位弛豫时间。在这里,我们认为三脉冲光子回波在两个和三个级别的系统作为一个潜在的技术在单光子水平的光存储。通过显式计算,我们表明,对应于一个单光子输入的回波信号和噪声之间的比值小于1。这严重限制了量子态存储的可实现保真度,使得三脉冲光子回波不适合单光子量子存储器。
2010-02-26 quant-ph
Time-resolved measurement of photon states using two-photon interference with photons from short-time reference pulses
为了充分利用光子的能量-时间自由度进行光学量子信息处理,需要在极短的时间尺度上控制和表征光子的量子态。对于超出可用探测器的时间分辨率的测量,在短时间参考脉冲中与光子的双光子干涉可能是可行的替代方案。本文导出了单光子输入态与参考光子的聚束统计的时间测量算符。它示出的参考脉冲的脉冲形状的影响,可以表示在选择的带宽内的测量可以被视为一个理想的投影上的本征态的时间的光谱滤波器。对于全量子层析成像,时间相干性可以通过使用在两个不同时间的参考脉冲的叠加来确定。此外,能量-时间纠缠可以基于在检测时间对之间的相干性中观察到的二乘二纠缠来评估。
2011-06-01 quant-ph
Photon distribution function for propagation of two-photon pulses in waveguide-qubit systems
研究了双光子脉冲在与二能级系统耦合的波导中的传输。脉冲由两个空间上分离的相同波包形成。一组方程的动力学的光子分布的组态动量空间的推导和求解。结果表明,分布函数可以是负的,这表明它的准概率性质。发现反射光的光谱比透射光的光谱窄,具有明显的滤波效果。透射和反射光子的平均数及其方差不仅取决于脉冲宽度和光-TLS相互作用,而且取决于脉冲间隔,可以作为一个有效的控制参数。我们的方法是推广的情况下,一个n-光子Fock态。
2014-10-07 quant-ph
Formation of ultrashort pulses with sub-Poissonian photon statistics
研究了一种产生具有抑制光子涨落的超短光脉冲的简单方法。该方法基于非线性介质(光纤)中USP的自相位调制(SPM)以及随后通过色散光学元件的脉冲传输。
2000-03-13 quant-ph
Analytic solution and pulse area theorem for three-level atoms
本文给出了一个三能级原子在任意含时电磁脉冲驱动下的解析解。特别是,我们考虑远失谐驱动脉冲,并显示出我们的分析结果和数值模拟之间的良好匹配。我们利用我们的解导出了三能级$V$和$Λ$系统的脉冲面积定理,而不作旋波近似。作为能量守恒定律,这个脉冲面积定理提供了一个简单的图片脉冲通过一个三能级介质的传播。
2018-12-13 quant-ph
High spectro-temporal purity single-photons from silicon micro-racetrack resonators using a dual-pulse configuration
具有高光谱时间纯度的单光子是量子光子技术的重要资源。到目前为止,在没有任何光谱过滤的情况下,传统硅光子器件的最高纯度为92%。利用传统的微型跑道谐振腔和设计的双泵浦脉冲,我们在实验上产生并观察到了光谱时间纯度为98.0 ± 0.3%的单光子。
2020-04-27 quant-ph
The Effect of Partial Coherence on the Statistics of Single-Photon Pulses Propagating in the Atmosphere
利用光子密度算符函数描述了单光子脉冲在湍流大气中的传输。研究了光子源的统计特性和随机相位屏对光子计数方差的影响。讨论了降低总噪声的方法。负责这种减少的物理机制进行了解释。
2007-02-26 quant-ph
Single Photon Source Using Laser Pulses and Two-Photon Absorption
我们以前已经表明,双光子吸收(TPA)和量子芝诺效应可以用来从一个线性光学系统,否则确定性的量子逻辑器件。在这里,我们表明,这种类型的量子芝诺门可以使用额外的双光子吸收介质和弱激光脉冲,使一个预示着单光子源。这种类型的源预期具有许多实际优点,使得其非常适合于大规模量子信息处理应用。
2006-03-17 quant-ph
Heralding Single Photons from Pulsed Parametric Down-Conversion
我们描述了一个实验,其中光子对从脉冲参量下转换源耦合到单模光纤。探测到其中一个光子预示着另一个光子在其光纤中的存在,概率为83%。然后,将预示着的光子用于简单的多光子干涉实验,以说明它们在量子信息应用中的潜力。
2004-10-25 quant-ph
Pulse Areas in Multi-Soliton Propagation
同时通过多共振介质的两个以上的脉冲的自洽传播的前景提出了开放的问题:是否存在孤子的解决方案,以及是否可以找到一个有用的推广的两个级别的脉冲Area.We回答这些问题的情况下,四个脉冲相互作用的组合V和Lambda时尚与一对理想化的原子D线。
2008-11-12 quant-ph
Interacting photon pulses in Rydberg medium
里德伯原子系综中相互作用光子脉冲的动力学演化是实现量子器件的前提。我们提出了一种方法,有效地模拟的动力学过程,使用一组本地功能,我们构建的窄带脉冲的轮廓。对于两个反向传播的光子脉冲,我们的方法预测了不同的现象,从广泛关注的里德伯阻塞到以前不太注意到的异常色散制度中的显著吸收,这可以通过分别将脉冲频率设置为适当的值来发生。我们的数值模拟还展示了如何空间扩展的光子脉冲成为现实的非均匀相互作用下变形超过其分布。
2016-09-06 quant-ph
Excitation of two atoms by a propagating single photon pulse
利用含时Heisenberg-Langevin方法,研究了自由空间中两个二能级原子与量子化电磁场传播模的相互作用。对于单光子脉冲,我们考虑了脉冲的空间和时间分布对原子激发的影响。特别是,我们找到了理想的脉冲形状,使之在双原子系统的任何所需状态下都能精确地进行一次激发。此外,我们还分析了Fock态脉冲和相干态脉冲在原子动力学方面的差异。
2014-11-13 quant-ph
Optimal quantum spectroscopy using single-photon pulses
University of Warwick(华威大学);University of Nottingham(诺丁汉大学);Università di Parma(帕尔马大学)
研究单光子脉冲在量子发射体光谱学中的最优精度,发现线宽估计精度与发射体哈密顿量无关,而调谐偏差估计精度则不同,并确定最优脉冲形状。
2025-10-09 quant-ph
Generation of polarization entangled photon pairs by a single crystal interferometric source pumped by femtosecond laser pulses
在飞秒激光脉冲激发下,利用单臂干涉仪产生了偏振态高度纠缠的光子对。实验研究了在这些条件下存在于寻常光子和非常光子之间的时间走离的相关效应。通过在两个正交偏振分量之间引入适当的时间补偿,获得了高纠缠脉冲态。
2006-06-06 quant-ph
Effects of Chirped Laser Pulses on Nonclassical Correlation and Entanglement of Photon Pairs from Single Atom
研究了任意激光脉冲激发对量子关联、纠缠的影响以及量子噪声的作用。瞬态量的精确计算使用的方法,提供精确的解决方案的朗之万场运营商的光子对由双拉曼原子驱动的激光脉冲。具有适当啁啾、延迟和/或失谐的短脉冲可以产生宽带光子对,并产生关于如何产生非常大的非经典相关的结果。我们发现短脉冲不利于纠缠的产生。先前发现的数量是相位敏感的,这是用来与脉冲面积的概念来解释的快速变化的纠缠与脉冲宽度和强度。光子关联和纠缠只受两种不同的初始条件的影响。分析加强了我们对这两个非经典概念的理解。
2008-03-15 quant-ph
Coherent propagation of a single photon in a lossless medium: $0π$ pulse formation, slow photon, storage and retrieval in multiple temporal modes
单光子相干光学对于研究量子光-物质相互作用具有重要意义。虽然大多数工作都考虑了在稳态制度的相互作用,在这里,我们证明了一个单光子脉冲短于任何弛豫时间在介质中传播没有能量损失,并始终转化为零面积脉冲。本文给出了单模光子晶体光纤中$Λ$型原子冷系综中光子通过的一般解析解。我们使用鲁棒的远离共振拉曼方案来控制强控制激光束的脉冲整形,并表明在连续波控制场的情况下,对于精确的双光子共振,出射光子显示振荡的时间分布,这是经典场振铃的量子对应物,而对于非零的双光子失谐产生慢光子。我们还证明了一个训练的读出控制脉冲相干召回存储的光子在许多分离的时间模式,从而产生时间仓纠缠单光子态。这种允许在多个用户之间共享量子信息的状态对于长距离量子通信的应用是高度需要的。
2013-10-04 quant-ph
Pulse area dependence of multiple quantum coherence signals in dilute thermal gases
在开放量子系统的一般框架中,我们评估了脉冲面积对从稀热气体发射的荧光中提取的单和双量子相干性(1QC和2QC)信号的影响。我们发现,1QC和2QC信号是脉冲面积的周期函数,具有不同的特征,反映了粒子通过光子交换的相互作用,激光脉冲的偏振和观察方向。
2021-07-31 quant-ph
Deterministic source of a train of indistinguishable single-photon pulses with single-atom-cavity system
我们提出了一种机制,以产生不可区分的单光子脉冲的需求,从光学腔。在四能级原子的两个拉曼跃迁处,两个激光脉冲的序列产生相同的腔模光子,而在光子产生之间没有原子的再泵浦。光子从腔中发射,具有近单位的效率,在由激光场控制的相同形状的明确定义的时间模式。二阶关联函数揭示了该光源的单光子性质。一个现实的实验实现的设置。
2010-05-01 quant-ph
Simple pulse sequence for quantum logic operations using photon-exchange interactions
这篇论文已被撤回的作者由于一个错误首先指出的M。卢金
2003-05-27 quant-ph
Weak coherent pulses for single-photon quantum memories
衰减的激光脉冲通常用于单个光子,以测试量子网络元件的效率。在这项工作中,我们从理论上分析了衰减的光脉冲(脉冲强度在单光子水平)沿传输线传播,并撞击在高精细度腔的反射镜的存储动力学。存储是通过光子激发到腔内原子的亚稳态的受控转移来实现的,并通过拉曼跃迁与适当定制的激光脉冲发生,该激光脉冲驱动原子并使腔镜处的反射最小化。我们确定的存储效率的弱相干脉冲,这是达到单光子存储优化的协议。我们确定的数字的优点,我们确定的条件下的任意脉冲的存储动力学接近一个单光子。我们的形式主义可以扩展到任意类型的输入脉冲和自旋系综组成的量子存储器,并作为识别存储和读出的最佳协议的基础。
2018-10-01 quant-ph
Reconstructing ultrafast energy-time entangled two-photon pulses
超快激光脉冲的产生及其电场的重建对于现代光学的许多应用是必不可少的。量子光场也可以在超快时间尺度上产生,然而,用于强激光脉冲的工具和方法不适合测量弱的、可能纠缠的脉冲的性质。在这里,我们展示了一种方法来重建的联合频谱振幅的双光子能量-时间纠缠态的光子的频率和到达时间的联合测量,以及它们之间的相关性。我们的重建方法是基于修改后的Gerchberg-Saxton算法。这些技术对于测量和控制超快纠缠光子脉冲的形状至关重要。
2019-09-03 quant-ph
Shaping quantum pulses of light via coherent atomic memory
我们描述了一种用于产生具有可控光子数、传播方向、定时和脉冲形状的光脉冲的技术。该技术基于在具有所需数量的原子自旋激发的状态下制备原子系综,该原子系综随后被转换成光子脉冲。通过利用光子态的长寿命相干记忆和光密原子介质中的电磁诱导透明(EIT)来实现对脉冲的时空控制。利用光子计数实验,我们观察到少光子亚泊松光脉冲的产生和整形。我们讨论了利用这种技术控制产生高纯度n光子Fock态的前景。
2004-06-14 quant-ph
Private quantum channels for multi-photon pulses and unitary k-designs
我们解决的问题存在的私人量子信道的量子比特编码的偏振自由度的光子,仍然安全,即使多光子(而不是单光子)脉冲发射。我们证明了按SU(2)Haar测度分布的随机酉信道具有这种性质。进一步我们分析了量子比特酉k-设计。我们证明,如果源的光子宇称得到保证,它们就能保证安全。否则,量子比特酉k-设计不能保证完美的安全性。
2020-09-13 quant-ph
Transformation of a single photon field into bunches of pulses
提出了一种将单光子场转换成脉冲束的方法,该方法具有可控的时间和脉冲束中的脉冲数。该方法基于光子通过光学厚的单线吸收体的传输,所述单线吸收体以明显超过吸收线的宽度的频率振动。准单色入射光子的光谱被振动的吸收体“看到”为由振动频率分离的等距光谱分量的梳。调谐吸收体使其与第m个光谱分量共振,将输出辐射转换成脉冲束,每个束中有m个脉冲。我们用14.4 keV的单光子实验证明了所提出的技术,并首次产生了尺寸d=2m的伽马光子时间仓量子点。
2014-12-16 quant-ph
Photon echo in ring cavity: pulse area approach
本文发展了光子回波脉冲面积方法,用于描述环形腔中原子系综的主回波和多脉冲回波产生,预测回波幅度和产生机制,并分析实现条件,为量子存储协议提供解析工具。
2023-01-24 quant-ph
Photon indistinguishability measurements under pulsed and continuous excitation
从单个量子发射器连续产生的光子的不可分辨性最常使用分束器处的双光子干涉来测量。虽然在脉冲制度中激发的源的测量聚束的光子反映了发射的光子的全波包不可分辨性,连续波(CW)激发的不可避免的依赖于检测器的定时分辨率和驱动强度掩盖了潜在的光子干涉过程。在这里,我们推导出一种方法来提取的光子不可逆连续测量考虑相关的关联函数。这两种方法的等效性通过比较连续和脉冲激发的原型源的光子,一个单一的分子实验验证。
2021-07-20 quant-ph
State-dependent atomic excitation by multi-photon pulses propagating along two spatial modes
本文研究了单个二能级原子与两个空间模(左、右)和频率连续波脉冲相互作用的动力学。利用Heisenberg运动方程,给出了Fock态和相干态两个空间模多光子脉冲激发原子的显式解析推导和一般形式.在此基础上,我们证明了单光子Fock态脉冲对原子的理想激发只有在偶模--两个空间模的平衡叠加态--呈指数上升时才能实现。单空间模的单光子激发只能给出原子最大激发几率的一半。我们还发现,在偶模多光子脉冲作用下,相干态原子的最大激发几率是平均光子数的单调函数,而Fock态原子的最大激发几率不是平均光子数的单调函数。此外,我们证明了原子动力学可以由两个反向传播的相干态脉冲之间的相对相位入射到原子上,这是不是两个Fock态脉冲的情况下控制。
2012-04-24 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
Time-dependent two-level models and zero-area pulses
含时二能级模型自20世纪30年代以来一直是物理学,特别是量子光学中的一个重要组成部分。我们回顾了这些模型的基础知识,并以Sech Tanh脉冲模型为例,重点讨论了非共振零面积脉冲引起的动力学。我们表明,该模型的最终转移概率准确描述的Dykhne-Davis-Pechukas方法在某些参数区域。最后,我们指出这种零面积脉冲模型在量子控制和量子信息中的潜力。
2015-12-29 quant-ph
Quantum random number generator based on the photon number decision of weak laser pulses
提出了一种基于弱激光脉冲光子数决定的量子随机数发生器的实现方法。这种量子随机数发生器具有产生真随机数的速度快、零偏调节方便等优点,适合于量子密码学中的应用。
2008-11-07 quant-ph
Pulse shaping for on-demand emission of single Raman photons from a quantum-dot biexciton
嵌入光学腔中的半导体量子点是很有前途的单光子按需源。本文从理论上研究了双激子与量子点的基态之间的光驱动双光子喇曼跃迁的单光子发射。这个过程的优点是,它允许用激光脉冲对发射的单光子的性质进行全光学控制。然而,由于存在其他衰减通道和激发诱导的量子干涉,单个拉曼光子的按需发射通常难以实现。在这里,我们表明,激光脉冲与非平凡的形状可以用来维持激发条件,随着脉冲强度的增加,按需制度达到。为了提供一个现实的画面,可实现的系统性能,我们包括声子介导的过程中的理论caluclations。在保持高光子纯度和不可分辨性的同时,我们发现,虽然基于高阶发射过程,但对于实际系统参数,按需拉曼光子发射确实可以通过适当定制的激光脉冲实现。
2021-04-28 quant-ph
The Possibilities of the Quantum Memory Realization for Short Pulses of Light in the Photon Echo Technique
分析了光子回波技术中记录、存储和重建短单光子波包的可能性。从理论上研究了光子场和介质参数对光子量子态重构质量和精度的影响。
2002-10-23 quant-ph
Quantum state preparation by a shaped photon pulse in one-dimensional continuum
提出了一种利用整形光子脉冲在一维连续介质中确定性制备所需量子态的方法。该方法基于量子发射过程的时间反演。我们证明了即使对环境的耗散不可忽略,脉冲整形不理想,也可以成功地制备出所需的量子态,如Dicke态或定时Dicke态,并具有很高的保真度。我们还表明,大的量子纠缠之间的发射器可以创建一个单一的光子脉冲。这种方法在一维波导QED或电路QED系统中是实验上可行的。
2018-07-24 quant-ph
Long-range interactions and entanglement of slow single-photon pulses
我们表明,非常大的非局域非线性相互作用对碰撞慢光脉冲之间可以实现在原子蒸汽的电磁感应透明制度。这些非线性介导的强,长程偶极-偶极相互作用的里德堡态的多能级原子的梯形配置。与以前研究的方案相比,即使对于弱聚焦的单光子脉冲,这种机制也可以产生π的均匀条件相移,从而允许光子相位门的确定性实现。
2005-03-07 quant-ph
Pulsed single-photon magnetometry with a $Λ$-type three-level system: near-optimal frequency-resolved photon counting
Isfahan University of Technology(伊斯法罕理工大学);University of Warwick(华威大学);Institute for Physical Research, Ashtarak-2(阿什塔拉克第二物理研究所)
该研究针对Λ型三能级系统的脉冲单光子磁强计,推导量子费舍尔信息分解方式,发现临界耦合下频率分辨光子计数可捕获几乎全部磁场信息,且长高斯脉冲的相关信息缺口以T⁻²或更快速率减小。
2026-08-31 quant-ph
Strong excitation of emitters in an impedance matched cavity: the area theorem, π-pulse and self-induced transparency
我从理论上研究了强脉冲激励腔内发射器的行为。该系综被认为是非均匀加宽的,并且在光学或RF光子的量子存储中找到了腔匹配的应用。我的分析是基于能量和脉冲面积守恒定律,预测特定区域的重要失真。数值模拟结果也很好地支持了这一结论。我提出了一个定性的解释慢光。与自由空间情形的类比是显著的。
2014-02-16 quant-ph
Precision spectral manipulation of optical pulses using a coherent photon echo memory
光子回波方案是高效率相干光存储器的优秀候选方案。它们能够进行高带宽的多脉冲存储、脉冲重排序,并且在理论上已被证明与量子信息应用兼容。一种特定的光子回波方案是梯度回波存储器(GEM)。在该系统中,在光传播方向上诱导原子频率梯度,导致光谱沿着存储介质的长度的傅立叶分解。这种傅立叶编码允许对存储的光进行精确的光谱操作。在这封信中,我们展示了使用GEM的光脉冲的频移、光谱压缩、光谱分裂和精细色散控制。
2010-03-25 quant-ph
Photon number squeezing of ultra-broadband laser pulses generated by microstructure fibers
据我们所知,我们证明了第一次产生的光子数压缩的光谱滤波产生的超宽带光的微结构光纤在800 nm。观察到4.6 dB的最大压缩,对应于检测损耗校正后的10.3 dB。通过求解包含喇曼散射的非线性量子薛定谔方程,数值分析了超短激光脉冲在光纤中传输的量子动力学特性,特别是宽带脉冲中各频率模式间光子数涨落的量子关联。
2005-01-10 quant-ph
Heralded single photon source at 1550 nm from pulsed parametric down conversion
研究了泵浦脉冲非简并自发参量下转换产生的1550 nm单光子的预示。我们的源的P(1)和P(2)分别为0.1871和2.4 x 10 ^-3。我们的源的触发是2.16 x 10^5 trigger.s^-1。该源可用于量子密钥分配系统。
2006-11-10 quant-ph
Features of the Photon Pulse Detection Algorithm in the Quantum Key Distribution System
研究了一种相位编码光子态的双通光纤同步量子密钥分发系统。证明了应用解析表达式计算同步时信号时间窗的正确检测概率的可能性。提出了一种考虑单光子雪崩光电二极管死时间的现代化光子脉冲探测算法。提出了一种在量子密钥分发系统同步过程中实现光脉冲检测的方法。
2018-04-23 quant-ph
Dynamical spectra from one and two-photon Fock state pulses exciting a single chiral qubit in a waveguide
该研究针对波导QED中手性二能级系统的少光子Fock态动态光发射问题,结合解析与数值精确的矩阵乘积态方法,揭示了弱激发近似的失效、布居效应及双光子激发的非线性饱和特征。
2024-09-27 quant-ph
Coherent pulse implementations of quantum cryptography protocols resistant to photon number splitting attacks
最近提出了一类新的量子密码协议,该协议在弱相干脉冲实现中对最常见的光子数分裂攻击具有鲁棒性。在这篇文章中,我们给出了一个相当详尽的分析几个窃听攻击这些计划。窃听者(Eve)应该拥有无限的技术力量,而诚实的当事人(Alice和Bob)使用当今的技术,特别是衰减激光作为单光子源的近似。他们利用量子态的非正交性来减少不完美源偶然产生的多光子脉冲中Eve可获得的信息。使用当今技术的这些协议中的一些的实现允许高达$\sim$ 150 km的距离的安全密钥分发。我们还表明,强脉冲的实现,其中包括一个强脉冲作为参考,允许对光子数分裂攻击强大的密钥分配。
2003-02-05 quant-ph
Pulse-area theorem for precision control of the rotational motions of a single molecule in a cavity
本文通过解析与数值研究,推导出脉冲面积定理,给出了频域脉冲的振幅与相位条件,实现对腔中单分子极化激元转动运动的精确控制,并验证了利用一对脉冲产生最大取向度的可行性。
2023-08-03 quant-ph
Probing the negative Wigner function of a pulsed single photon point by point
我们在相空间中逐点研究了脉冲光场的量子特性。我们研究了波导参量下转换产生的单光子的维格纳函数的负区域。这种能力是通过采用容损光子数分辨检测来实现的,使我们能够直接观察到光子统计依赖于相空间中的应用位移的振荡。我们的方案是高度模式敏感的,可以揭示信号态的单模特性。
2010-12-23 quant-ph
Extraction of a single photon from an optical pulse
从脉冲中移除单个光子是可以对光进行的最基本的操作之一,在量子通信和计算中具有基本意义和实际应用。到目前为止,光子减法,其中被去除的光子被检测到,因此不可逆地丢失,已经实现了概率的方式与固有的低成功率使用低反射率分束器。在这里,我们展示了一个计划的确定性提取的单个光子从一个传入的脉冲。移除的光子被转移到不同的模式,使其能够用于其他目的,例如对量子密钥分发协议的光子数分裂攻击。我们的实现利用单光子拉曼相互作用(SPRINT)与纳米纤维耦合微谐振器附近的单个原子。在我们目前的实现中,单光子提取概率主要受到线性损失的限制,但接近1的概率应该是可以达到的现实实验参数。
2015-10-14 quant-ph
Generation of polarization-entangled photon pairs in a cascade of two type-I crystals pumped by femtosecond pulses
我们报道了在两个I型晶体级联中利用飞秒脉冲泵浦的自发参量下转换产生偏振纠缠光子。通过在泵浦光的两个正交偏振分量之间引入时间延迟,获得了高纠缠脉冲态。它们表现出高可见度的量子干涉和大的并发值,而不需要使用窄带光谱滤波器的后选择。如果适当地考虑晶体中的色散和双折射,该理论结合了干涉双光子振幅的时空依赖性,很好地解释了结果。这种脉冲纠缠光子在时间域中的局域化对于各种量子通信实验,如量子密码学和量子隐形传态都是有用的。
2002-05-08 quant-ph
Requirements for fault-tolerant quantum computation with cavity-QED-based atom-atom gates mediated by a photon with a finite pulse length
分析了基于有限脉冲光子的腔量子电动力学(cQED)的原子-原子门容错量子计算的要求。对于短光子脉冲,从cQED系统反射的脉冲的扭曲形状是严重的误差源。我们优化cQED系统参数,以最小化由于形状失真和光子损失造成的不保真度,以平衡的方式用于使用概率门的容错方案[H. Goto和K。Ichimura,Phys.Rev.A80,040303(R)(2009)]。与传统的只考虑光子损失而不考虑形状畸变的优化方法相比,我们的优化方法在某些参数区域大大放宽了对容错量子计算的要求[H. Goto和K。Ichimura,Phys.Rev.A82,032311(2010)]。最后,我们表明,减少腔的长度是一个有效的方法来减少这种类型的门在短光子脉冲的情况下的错误。
2021-10-08 quant-ph
Scattering of coherent pulses on a two-level system - single-photon generation
在这项工作中,我们考虑了一个两能级系统(TLS)耦合到一个一维连续的玻色子模式的传输线。使用主方程的方法,用于确定的散射场的光子数分布的方法概述。具体而言,结果为反射场时,驱动的TLS与相干脉冲。虽然与入射相干场相比,单光子几率得到了提高,但该系统仍然不是一个好的确定性单光子源。然而,将系统扩展到包含两条单独的传输线,可以达到单光子概率接近1的输出场。
2016-02-01 quant-ph
Control over few photon pulses by a time-periodic modulation of the photon-emitter coupling
本文发展了一种Floquet散射形式,用于描述一维波导中微波光子与非线性腔相互作用的准稳态。该模型的灵感来自于超导量子比特可调谐耦合方案工程的最新进展。我们认为,我们的模型可以实现光斩波器的量子模拟。我们发现强烈的周期性调制的传输和反射包络的散射少光子脉冲,包括光子压缩和封锁,以及统计的戏剧性变化。我们的理论分析使我们能够解释这些非平凡的现象所产生的非绝热记忆效应。
2017-04-04 quant-ph
Photon echo using imperfect X-ray pulse with phase fluctuation
本文研究了自由电子X射线激光脉冲间相位起伏对光子回波光谱信号的影响。以二能级原子为研究对象,考虑了双脉冲回波模型。从数值和解析两个方面研究了随机相位涨落的涨落幅度和相关强度的影响。我们证明了随机相位效应只影响光子回波的幅度,而不改变恢复时间。这种随机相位导致不同测量之间的光子回波信号中的恢复幅度的波动。本文给出了测量相干时间保留的一般方法,即对不同重复信号进行平均。
2018-04-19 quant-ph
Periodic-Pulse Control of Collective Emission and Photon Statistics in Interacting Quantum Emitters
Middle Tennessee State University(中田纳西州立大学);Quantum Research, Interdisciplinary Science, and Education (QRISE) Center, Middle Tennessee State University(中田纳西州立大学量子研究、跨学科科学与教育中心)
该研究针对偶极耦合双量子发射器,探究连续波及周期脉冲驱动下的集体发射光谱与光子统计,发现周期πₓ脉冲可调控发射光谱,且光子关联主要受脉冲延迟τ_D影响,确立了周期脉冲驱动的调控作用。
2026-10-14 quant-ph
Single-Photon Switch based on Rydberg Blockade
全光开关是一种通过电子信号处理使选通光脉冲改变目标光脉冲的传输而不绕道的技术。我们将其带到量子区域,其中入射的门光脉冲平均仅包含一个光子。门脉冲被存储为超冷原子气体中的里德堡激发,使用电磁感应透明。里德伯阻断抑制了随后的目标脉冲的传输。最后,可以取回存储的门光子。一个被取回的光子预示着成功的存储。相应的后选择子系综显示0.05的消光。单光子开关提供了从量子通信到量子信息处理的许多有趣的前景。
2014-01-16 quant-ph
Entanglement in atomic systems interacting with single-photon pulses in free space
新技术提供了具有大数值孔径的紧聚焦透镜和反射镜以及单光子的电光调制,现在可以用于无腔光子-原子相互作用的研究。从理论上讲,必须开发新的模型,考虑到问题的内在开放系统方面,以及原子的相对位置和脉冲的时间(光谱)特征的细节。本文研究了自由空间中两个原子与一个单光子量子化脉冲相互作用过程中非经典关联的产生。为了这个目的,我们开发了一个通用的理论方法,使我们能够找到单体和两体原子运营商的运动方程,我们得到了系统的密度运营商。我们证明了一个单光子能够促进两个初始基态原子之间的大量纠缠,并分析了这些关联对原子相对位置(真空效应)和单光子脉冲光谱特征的依赖性。
2012-12-02 quant-ph