Quantum frequency conversion of vacuum squeezed light to bright tunable blue squeezed light and higher-order spatial modes
量子频率转换，即在保持量子相干性的同时移动光量子态的频率的过程，可以用来产生在其他不可接近的波长下的非经典光。利用1064 nm的真空压缩态与850 nm $\pm$ 50 nm的可调谐泵浦源高效和频产生472 nm $\pm$ 4 nm的明亮压缩光，目前受到所用非线性晶体相位匹配的限制。结果表明，当4.2（$\pm0.2$）~dB的1064 nm真空压缩态转变为1.6（$\pm$ 0.2）~dB的可调谐亮蓝压缩态时，SFG过程保留了部分量子相干性.我们还演示了1064 nm真空压缩态的同时频率和空间模式转换，并分别测量了TEM $_{01}$和TEM $_{02}$模式的1.1（$\pm$ 0.2）~dB和0.4（$\pm$ 0.2）~dB压缩。随着进一步的发展，我们预见到，该源可以在传感，计量，光谱和成像等领域中找到用途。
2021-08-27 physics.optics quant-ph
Generating squeezed vacuum field with non-zero orbital angular momentum with atomic ensembles
我们证明了在偏振自旋转压缩过程中，利用具有非零轨道角动量（OAM）的泵浦光场，可以产生具有匹配OAM的压缩真空光场。我们发现一阶拉盖尔-高斯泵浦光束和常规高斯泵浦光束的最大量子噪声降低水平相似，即使在这两种情况下的最佳操作条件不同。此外，我们研究了自散焦对真空压缩水平的影响，同时监测的最小量子噪声水平和输出光束的横向轮廓在不同的泵浦激光功率和原子密度，并发现没有直接的相关性之间增加的光束尺寸和测量的压缩程度。
2013-10-21 physics.optics quant-ph
Multi-spatial-mode effects in squeezed-light-enhanced interferometric gravitational wave detectors
目前先进的干涉引力波探测器的拟议近期升级包括使用频率相关的压缩光，以减少目前的灵敏度限制量子噪声。我们量化和描述的退化效应，空间模式之间的不匹配光学谐振腔上的压缩场。这些模式失配可以通过光到二阶高斯模式的光的散射来描述到一阶。作为原理的演示，我们还表明，压缩二阶厄米高斯模式$\mathrm{HG}_{02}$和$\mathrm{HG}_{20}$，除了基本模式，有可能增加空间模式失配的鲁棒性。然而，该方案需要针对每个压缩空间模式独立地优化压缩角，这在实践中将是具有挑战性的。
2017-07-06 physics.optics quant-ph
Coherence area profiling in multi-spatial-mode squeezed states
在由原子蒸气中的四波混合产生的压缩态中存在多个二分纠缠模式，使得超痕量传感、成像和计量应用成为可能，这是单空间模式压缩态不可能实现的。对于高斯种子光束，跨每个光束的二分纠缠模式或相干区域的空间分布在很大程度上取决于泵浦光束中存在的空间模式，但是已经证明难以映射这些相干区域在频率和空间中的分布。我们展示了一种可访问的方法来映射这些孪生光束内的相干区域的分布。我们还表明，泵的形状可以赋予不同的噪声特性，每个相干区，它是可能的选择和检测相干区与最佳压缩与这种方法。
2014-10-21 physics.optics quant-ph
Generation of the Squeezed State with an Arbitrary Complex Amplitude Distribution
压缩态在量子计量学和量子信息中具有重要的意义。已知最有效的产生工具是光学参量振荡器（OPO）。目前，光参量振荡器只能产生低阶空间模的压缩态。然而，高阶复空间模的压缩态在量子计量、量子成像和量子信息等应用中更有价值。未来应用的一个主要挑战是高效发电。在这里，我们使用级联的纯相位空间光调制器来调制入射基模压缩态的振幅和相位。这有效地产生了一系列的压缩高阶厄米高斯模式和压缩任意复振幅分布模式。该方法在生物光子学、量子计量学和量子信息处理等领域有着重要的应用前景。
2020-04-20 physics.optics quant-ph
Engineering a thermal squeezed reservoir by system energy modulation
我们表明，热库可以有效地作为一个压缩水库的原子受到能级调制。对于足够快和强的调制，其中的光波近似被打破，所产生的压缩持续很长时间。这些影响进行了分析，是有效的超越旋转波近似的主方程。作为一个例子，我们考虑了一个二能级原子在一个腔的洛伦兹线宽，受到正弦能量调制。讨论了里德伯原子实现这些效应的可能性。
2013-02-05 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Suppression of the radiative decay of atomic coherence in squeezed vacuum
电磁真空的量子涨落是造成诸如卡西米尔力和原子辐射衰变等物理效应的原因，并对测量的灵敏度设置了基本限制。光子之间的纠缠可以产生相关性，导致这些波动降低到真空水平以下，从而允许测量超过标准量子极限的灵敏度。在这里，我们证明了耦合到正交压缩电磁真空的原子的辐射衰减率可以降低到其自然线宽以下。我们观察到超导人造原子与约瑟夫森参量放大器产生的连续压缩真空耦合后，其横向辐射衰减率降低了一倍，使得横向相干时间T_2超过真空衰减极限2T_1。我们证明，测量的辐射衰减动力学可以用来重建的巡回压缩态的维格纳分布的层析成像。我们的结果是量子光学的正则预测的第一次确认，并打开了大门，量子光-物质相互作用的新的研究。
2013-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.atom-ph
Ramsey spectroscopy with squeezed light
传统的Ramsey光谱学具有频率分辨率$2π/T$，其中$T$是两个光场之间的时间间隔。利用压缩态和双原子激发联合探测，我们提出了一种新的方案，实现了更高分辨率的$π/T$。我们使用双模压缩光场，它表现出很强的纠缠。
2013-07-12 physics.optics quant-ph
Quantized Nonlinear Gaussian-Beam Dynamics $-$ Tailoring Multimode Squeezed-Light Generation
本文提出了一种通用的，非线性相互作用中多横空间模高斯光束动力学的二次量子化方法。以前的治疗集中在光谱密度和角分布的空间模式。在这里，我们通过研究每个角空间模式中的复杂横向空间模式来深入一层。此外，为了实现该理论，我们模拟了四波混频和参数下转换方案，展示了如何阐明和定制底层的多横向空间模式结构及其量子特性。
2018-10-18 physics.optics quant-ph
Single-mode squeezing in arbitrary spatial modes
随着光的压缩态的产生已经成为实验室中的标准技术，人们越来越关注使压缩光束的光学参数适应各个应用的特定要求。已知成像、计量和量子信息可以受益于使用具有定制的横向空间模式的压缩光。然而，到目前为止，实验仅限于在给定的设置内产生几个压缩空间模式。在这里，我们提出了在拉盖尔-高斯和贝塞尔-高斯模式，以及任意的强度模式，所有从一个单一的设置使用空间光调制器（SLM）的单模压缩的产生。所获得的压缩程度主要受SLM引入的初始压缩和衍射损耗的限制，而在测量的边带处没有来自SLM的多余噪声。该实验说明了量子光学中的单模概念，并证明了当前SLM作为压缩光空间整形的灵活工具的可行性。
2016-01-15 physics.optics quant-ph
Squeezed states of light after high-harmonic generation in excited atomic systems
本文理论研究初始处于第一激发态的原子在 HHG 过程中产生的单模与双模压缩，并利用模式间关联通过光子扣除预示生成光学 Schrödinger kitten 态。
2025-01-06 physics.optics quant-ph
Ultra Compact low cost two mode squeezed light source
Ariel University（阿里埃尔大学）
本文提出了一种基于四波混频的超紧凑低成本双模压缩光源，实现了低功率下的高压缩性能，适用于原子量子传感和量子网络。
2026-01-20 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Observation of localized multi-spatial-mode quadrature squeezing in four-wave mixing
每当图像质量和分辨率受到照明的量子噪声的限制时，光的量子态可以改善成像。在明亮照明的情况下，由多个压缩横模组成的光场得到了量子增强。这种多空间模压缩态的一种可能实现是包含横向平面的场，其中局部电场在任何一个正交上的所有位置处显示减少的量子涨落。使用非简并四波混频在热蒸汽中，我们已经产生了一个双色多空间模式压缩状态，并表明它表现出局部正交压缩在任何点的横向轮廓，在区域远小于其大小。我们观察到75个独立的压缩区域。这证实了这种技术产生适合于实际量子成像的照明的潜力。
2015-06-08 physics.optics quant-ph
Propagation of a squeezed optical field in a medium with superluminal group velocity
研究了由偏振自旋转效应产生的压缩光场在具有反常色散的原子介质中的传输。我们观察到的进步的信号传播通过共振Rb蒸汽相比，参考信号，在空气中传播。测得的推进时间随原子密度线性增长，达到最大值$11 \pm 1~μ$ s，对应于负群速度$v_g\approx - 7,000~$ m/s。我们还证实了，随着不断增加的进步是伴随着减少的输出压缩水平，由于光损耗，在良好的协议与理论预测。
2014-01-06 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Continuous-wave 6-dB-squeezed light with 2.5-THz-bandwidth from single-mode PPLN waveguide
太赫兹（THz）带宽的连续波（CW）压缩光是利用光延迟线干涉仪将量子处理器与时域复用（TDM）集成的必要条件。在这里，我们利用单通光参量放大器（OPA）的基础上的单空间模式周期性极化ZnO：LiNbO 3波导，这是直接绑定到LiTaO 3基板。单程OPA允许太赫兹带宽，并且在单空间模式结构中不存在高阶空间模式有助于避免压缩的退化。此外，直接键合的ZnO掺杂波导具有高功率泵浦的耐久性，并表现出小的光折变损伤。使用这种波导，我们观察到连续6.3分贝压缩在20兆赫的边带平衡零差检测。这是第一次实现CW压缩与单程OPA在超过4.5 dB的水平，这是需要一个二维的集群状态的产生。此外，压缩光显示2.5太赫兹的光谱带宽。压缩光将导致高速片上量子处理器的发展，使用时分复用与厘米级光延迟线。
2020-04-06 physics.optics quant-ph
Experimental generation of amplitude squeezed vector beams
提出了一种产生振幅压缩高阶矢量光束的实验方法。通过空间光调制器对光进行两次修改，使得通过共线干涉技术产生矢量光束。这种方法的一个主要优点是它避免了系统损失，这是有害的，因为它们会导致连续变量量子系统中的退相干。空间光调制器（SLM）的使用提供了在任意模式阶数之间切换的灵活性。我们的设置的转换效率仅受SLM效率的限制。实验结果表明，在该激光器中可以产生径向折射率为1、方位折射率为3的拉盖尔-高斯（LG）模，具有复杂的偏振结构，量子噪声降低可达-0.9dB $\pm$ 0.1dB。通过测量斯托克斯参量的空间分布，详细研究了相应的偏振结构。
2016-03-02 physics.optics quant-ph
Optical bistability in sideband output modes induced by squeezed vacuum
研究了环形腔中的$N$二能级原子与中心频率为$ω_{s}$的宽带压缩真空和输入频率为$ω$的单色驱动场的相互作用.我们发现，除了中心模式（在$ø$），许多其他{ \em边带模式}产生在输出端，与频率从$ω$移位的倍数$ 2(ω-ω_{s})$。在这里，我们分析了两个最近的边带模式，一个红移，另一个蓝移的光学双稳态。
2004-07-22 physics.optics quant-ph
Squeezed lasing
我们引入了压缩激光器的概念，其中压缩腔模由于受激发射而产生宏观光子占据。在激光阈值以上，发射的光保持激光器固有的光谱纯度和具有压缩正交的光子模式的光子相关特性。我们的建议，这可以实现在光学设置，依赖于腔的参数驱动和耗散稳定的宽带压缩真空。由于压缩激光的压缩特性，它可以在许多方面得到超越标准激光的应用，如直接应用于超越标准量子极限的迈克尔逊干涉测量，或应用于原子计量学。
2021-04-23 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
Nonlinear atomic tunnelling boosted by bright squeezed vacuum
East China Normal University（华东师范大学）；Shanxi University（山西大学）；Chongqing Institute of East China Normal University（华东师范大学重庆研究院）
该研究通过量子光——明亮压缩真空（BSV）增强了孤立原子的非线性隧穿电离，展示了通过量子统计而非经典强度缩放来调控非线性过程的方法。
2026-05-20 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
