Dispersive Photon Blockade in a Superconducting Circuit
在耦合到超导电荷量子比特的超导共面波导腔中实现了介导的光子-光子相互作用。这些非共振相互作用阻止光子通过腔的传输。这种所谓的色散光子阻断的特征在于测量总透射功率，同时改变入射到腔上的光子的能谱。观察到具有四个不同台阶的阶梯，并且可以理解为与量子点中的电子输运和库仑阻塞类似。这项工作与以前的努力不同，因为腔量子比特激发保留了光子性质，而不是量子比特和光子的杂交，并为未来的凝聚态实验提供了所需的无序容忍度。
2011-05-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Collective Enhancement of Photon Blockade via Two-Photon Interactions
Sapienza University（罗马第一大学）；Purdue University（普渡大学）；University of Strathclyde（思克莱德大学）；National Research Council (ISC-CNR)（国家研究委员会）
针对增加原子数无法增强常规光子阻塞反聚束效应的问题，本研究结合解析近似与数值模拟，发现双光子耦合下的发射体系综可集体增强单/多光子阻塞，为弱耦合平台实现光子阻塞提供新机制。
2025-11-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
The photon blockade effect in optomechanical systems
本文分析了弱驱动光机械系统的光子统计特性，讨论了在单光子强耦合条件下的光子阻塞效应。我们提出了一个直观的解释，这种效果的位移振子状态，并推导出腔激发光谱和双光子关联函数$g^{(2)}(0)$的解析表达式。我们的研究结果预测了在强耦合和边带分辨相结合的情况下出现的非经典光子关联，并提供了强耦合光力学中光子-光子相互作用的第一个详细的理解。
2011-04-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
The Unconventional Photon Blockade
本文综述了非传统的光子封锁机制。这种量子效应显著地实现了强亚泊松光统计，即使来自以弱单光子非线性为特征的系统。我们回顾了过去的结果，这可以解释在量子干涉或最佳压缩，并显示如何输入输出场混合的最新发展可以克服对被动和可积单光子源的原始计划的局限性。最后，我们提出了一些有价值的替代方案，可以直接适用于非常规封锁。
2017-11-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Single-photon blockade in doubly resonant nanocavities with second-order nonlinearity
我们提出了使用纳米结构的光子纳米腔制成的二阶非线性材料作为前瞻性的无源器件，通过单光子阻塞输入相干场产生强亚泊松光。最简单的方案是基于纳米腔是双谐振的要求，即具有在基波和二次谐波频率下具有良好空间重叠的腔模式。我们讨论了这个方案的可行性与国家的最先进的纳米纤维技术，以及使用它作为一个被动的单光子源的需求的可能性。
2013-06-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Input-output theory of the unconventional photon blockade
我们研究了非传统的光子封锁，最近提出的耦合腔系统，在存在输入和输出量子场。输入或输出通道的混合仍然允许输出场的强光子反聚束，但是对于系统参数的最佳值，其基本上不同于使腔内场的反聚束最大化的那些。这一结果表明，在光子系统中的特定的输入-输出几何形状决定了单光子器件操作的最佳设计。我们提供了一个紧凑的分析公式，可以找到每个特定的系统几何形状的最佳参数。
2013-09-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
From blockade to transparency: controllable photon transmission through a circuit QED system
强的光子-光子非线性相互作用是光子封锁的必要条件。此外，这种非线性也会导致腔场的非线性行为。本文分析了超导电路QED系统中探测场与光子阻塞的关系，指出当探测场处于超导区时，不会发生光子阻塞。这种光子阻塞是库仑阻塞的微波光子学模拟。我们进一步证明了通过这种系统的光子传输可以控制（从光子阻塞到透明）的检测场。数值计算表明，我们的建议是实验实现与目前的技术。
2014-02-01 quant-ph
Compound photon blockade based on three mode system
基于四波混频，提出了一种三模非线性系统。通过解析分析和数值计算讨论了单光子阻塞效应。解析分析表明，常规光子封锁和非常规光子封锁可以同时实现，且两种封锁的解析条件相同。数值计算结果表明，该系统不仅在封锁区具有最大平均光子数，而且在非线性耦合系数较小的区域也能产生较强的光子反聚束，大大降低了系统的实验难度。该光学系统能够实现复合光子阻塞效应，有助于实现高纯度的单光子源。
2022-01-04 quant-ph
Fast Optomechanical Photon Blockade
在单光子源的开发中，通常利用光子阻塞效应。虽然光子阻塞效应可以用于在理想化的制度中制备高保真的单光子状态，但在光机械系统中的实际实现受到竞争过程的相互作用的影响。在这里，我们推导出一个控制方案，利用相消干涉的福克态振幅的一个以上的光子。所得到的光子阻塞量子态的准备时间仅受光机械相互作用强度的限制，因此可以比在稳态中实现光子阻塞状态的现有方案短几个数量级。
2022-12-01 quant-ph
Single-photon and two-photon blockade in a three-wave mixing system with a two-level atom
针对含二能级原子的三波混频系统，论文通过哈密顿量本征值与主方程分析CPB和2PB条件，实现三模式同时单光子阻塞及高频模式阻塞类型切换。
2024-06-18 quant-ph
Two-photon and three-photon blockades in driven nonlinear systems
光子阻塞，类似于库仑阻塞或声子阻塞，是当非线性腔中的单个光子阻塞第二个光子的传输时的现象。由于强非线性光子-光子相互作用，这种效应可以发生在由激光驱动的克尔型系统中。我们预测高阶光子阻塞的发生，其中两个以上的光子的传输被有效地阻止单光子和双光子状态。这种光子阻塞可以通过将激光驱动场的频率调谐为等于克尔非线性和腔谐振频率之和来实现。我们把这种现象称为双光子阻塞或双光子态通过非线性剪刀截断，也可以解释为光子诱导隧穿。我们还表明，对于驱动场频率满足另一个共振条件和较高的驱动场强度，甚至可以发生三光子封锁，但不如单光子和双光子封锁的情况下清楚。我们演示了如何通过分析光子数相关性，相干性和熵特性，维格纳函数和压缩谱来识别各种光子阻塞。我们表明，两个和三个光子封锁，原则上，可以观察到在各种腔和电路量子电动力学系统的标准单光子封锁观察，而不需要使用高阶驱动相互作用或克尔介质表现出高阶非线性极化率。
2013-03-26 quant-ph
Antibunching and unconventional photon blockade with Gaussian squeezed states
光子反聚束是在强非线性系统中通常观察到的量子现象，其中光子阻塞抑制了同时检测到两个光子的概率。反聚束也被报道与高斯态，其中优化的振幅压缩产生经典禁止的强度相关值，$g^{(2)}(0)<1$。因此，观察到的反聚束不一定是光子-光子相互作用的特征。为了阐明强度相关的意义，我们推导出一个充分条件，如果一个字段是基于$g^{(2)}(0)$测量的非高斯推导。然后，我们表明，高斯反聚束与退化的参量放大器是接近的理想情况下达到使用耗散压缩协议。最后，我们揭示了所谓的非常规光子阻塞效应预测驱动双腔设置与令人惊讶的弱克尔非线性，强调这是一个特殊的实现优化高斯振幅压缩。
2014-10-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Strong photon blockade with intracavity electromagnetically induced transparency in blockaded Rydberg ensemble
研究了强相互作用里德伯原子系综腔内电磁感应透明的动力学性质。通过将腔内EIT和强相互作用的里德伯暗态极化激元结合在一起，我们发现这种腔内EIT系统可以表现出很强的光子阻塞效应。
2015-12-14 quant-ph
Driven-dissipative quantum Kerr resonators: new exact solutions, photon blockade and quantum bistability
我们提出了一种新的方法，推导出精确的，封闭形式的解决方案的稳态的一类广泛的驱动耗散非线性谐振器，这是不同于更常见的正$P$功能的方法。我们的方法推广了Stannigel等人的相干量子吸收体方法，包括非线性驱动和耗散，并且关键依赖于利用Fock空间的Segal-Bargmann表示。我们的解决方案和方法揭示了这些系统中大量以前未探索过的可观察现象，包括新的广义光子封锁和反封锁效应，以及产生量子双稳态的无限多的新参数选择。
2020-05-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cavity-free Photon Blockade Induced by Many-body Bound States
对单个可移动量子的操纵是量子通信的一个关键目标;为了实现这一目标，开放系统中的非线性现象可以发挥关键作用。我们从理论上证明了在完全开放的一维波导与N型四能级系统（4LS）耦合时会发生各种强的量子非线性现象。我们重点研究了光子阻塞和在无腔条件下单光子态的产生。由于4LS介导的强光子-光子关联，出现了多体束缚态。这些束缚态导致光子阻塞，这可以产生亚泊松单光子源。
2011-11-21 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Nonlinear dissipation induced photon blockade
提出一种基于N型原子介质与单模Fabry-Perot腔相互作用的腔量子电动力学系统方案，利用大非线性耗散而非非线性色散在近共振下实现高效深度的光子阻塞。
2022-04-06 quant-ph
Unconventional photon blockade in three-mode optomechanics
本文分析了一个光机械系统中的光子关联，该系统包含两个非线性光学模和一个机械模，它们通过三模混频耦合。在弱驱动条件下，我们确定了弱克尔非线性区光子反聚束的最佳条件，并发现解析计算与数值计算结果是一致的。光子阻塞效应归因于三模相互作用产生的双光子激发路径中的破坏性量子干涉。
2018-05-06 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Photon blockade in a double-cavity optomechanical system with nonreciprocal coupling
光子封锁是产生单光子的有效途径，在量子态制备和量子信息处理中具有重要意义。本文研究了非互易耦合双腔光机系统中光子的统计特性，分别探讨了弱耦合区和强耦合区的光子阻塞现象。为了实现强光子封锁，我们给出了不同封锁机制下的最佳参数关系。此外，我们发现，在其各自的机制下的光子封锁表现出完全不同的行为与非互易耦合的变化，并可以实现完美的光子封锁没有过大的光机械耦合，即，光机耦合比机械频率小得多，打破了传统的认识。该方案为单光子源的实现提供了一个可行的、灵活的平台。
2020-07-28 quant-ph
Enhancement of photon blockade effect via quantum interference
研究了线性腔与克尔型非线性腔通过光子跳跃相互作用耦合形成的耦合腔系统中的光子阻塞效应。我们从常规和非常规光子阻塞效应的角度解释了这一物理现象。这两种光子阻塞效应的物理机制分别基于本征能谱中的非谐性和两条不同跃迁路径之间的相消量子干涉。特别是，我们发现，通过破坏性量子干涉的光子封锁也存在于传统的光子封锁制度，和非常规的光子封锁发生在弱和强克尔非线性的情况下。通过计算腔场的二阶关联函数可以观察到光子阻塞效应。这个模型是通用的，因此，它可以实现在各种实验装置，如耦合光腔系统，耦合光子磁振子系统，耦合超导谐振器系统。我们提出了一些讨论的实验可行性。
2020-09-13 quant-ph
Quantum Interference Induced Photon Blockade in a Coupled Single Quantum Dot-Cavity System
我们提出了一个实验方案来实现一个强的光子封锁与一个单一的量子点耦合到一个纳米腔。同时用两个经典激光场驱动腔和量子点可以极大地增强光子阻塞效应。这种增强的光子封锁归因于量子干涉效应，以避免腔场的双光子激发。与Jaynes-Cummings模型相比，该方案在零时延$g^{(2)}(0)$处的二阶关联函数可以降低两个数量级，并且系统保持了较大的腔内光子数。还观察到具有聚束或反聚束特性的光子量子统计的红（蓝）腔光失谐不对称性。通过调节两个泵浦光场之间的相对相位以及量子点与泵浦光场之间的拉比耦合强度，光子阻塞效应具有可控的灵活性。而且，基于量子干涉机制的光子封锁方案不需要腔和量子点之间的强耦合强度，即使是系统的纯退相。这个简单的方案为固态量子计算和量子信息处理提供了一种有效的方法。
2015-03-18 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Exceptional Photon Blockade: Engineering Photon Blockade with Chiral Exceptional Points
非厄米谱简并，被称为例外点（EP），其特征在于系统的本征值和相关本征态同时合并。许多有趣的EP效应及其应用在经典领域已经被揭示，如损耗诱导激光，单模激光和EP增强传感。在这里，我们表明，一个纯粹的量子效应，被称为单光子封锁，出现在克尔微腔由于EP诱导的光学模式之间的非对称耦合和非线性诱导的非谐波能级间距。这种光子阻塞的一个显著特征是它出现在双光子共振时，这在厄米特系统中只会导致光子诱导隧穿而不会导致光子阻塞。通过调整系统朝向或远离EP，可以控制量子相关性，这意味着我们的系统用于频率可调谐单光子产生和反聚束到聚束光开关的潜在用途。我们的工作为EP工程纯量子效应提供了新的思路，为制造和利用各种单光子量子EP器件提供了独特的机会。
2022-05-23 quant-ph
Unconventional photon blockade in coupled optomechanical systems
我们发现，在激光驱动的光-机耦合系统中，在弱的光-机耦合作用下，光子可以发生反聚束效应。这种非常规的光子封锁起源于不同激发路径之间的破坏性量子干涉，从基态到双光子态。使用量子开放系统方法，我们研究了反聚束与驱动场振幅、温度和纯退相速率的函数关系，并推导出其发生的系统参数的最佳值。这些值是非常接近那些表征光学机械系统在目前的一些实验研究。
2013-03-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Observation of the Unconventional Photon Blockade in the Microwave Domain
我们利用两个耦合超导谐振器观察到了微波光子的非常规光子阻塞效应。与传统的阻塞相反，仅需要弱非线性谐振器。通过测量两个谐振器中的一个谐振器内的微波场的二阶关联函数$g^{(2)}(t)$来揭示这种阻塞。对于约为$10^{-2}$光子的谐振器群，$g^{(2)}(0)$的最低测量值为0.4。$g^{(2)}(t)$的时间演化表现出振荡行为，这是非常规光子阻塞的特征。
2018-11-06 quant-ph
Dynamical Properties of Three-Photon Blockade in a Two-Atom Cavity QED System
本文从理论上研究了腔QED系统中的三光子阻塞现象。在同相辐射的情况下，我们表明，三光子封锁与聚束的两个光子可以实现在一个小的制度的驱动场拉比频率。而在异相辐射情况下，由于相消干涉的存在，单光子激发被抑制，在较宽的驱动场拉比频率范围内可以实现三光子阻断。此外，三光子阻断现象可以得到显著改善。结果表明，这种双原子方案是实现反聚束光子对的一个很好的候选方案。
2018-09-26 quant-ph
Two-photon blockade and photon-induced tunneling generated by squeezing
受Hamsen等人最近实验的启发[Phys. Rev. Lett. 118，133604（2017）]，其证明了在驱动非线性系统（由具有驱动原子的谐波腔组成）中的双光子阻塞，我们表明，双光子阻塞和其他非标准类型的光子阻塞和光子诱导隧穿可以在没有原子或任何其他种类的非线性的驱动谐波腔中产生，而是耦合到非线性（即，挤压）储层。我们还用压缩相干态和位移压缩热态模拟了这些单光子和双光子效应。
2019-12-05 quant-ph
Successive quasienergy collapse and breakdown of photon blockade in the few-emitter limit
本文研究受驱耗散 Tavis–Cummings 模型的少数发射体极限，揭示缀饰态准能量的分阶段坍缩及光-物质相关性导致的相变点偏移与宇称破缺态增多。
2024-05-13 physics.atom-ph quant-ph
Collective Multi-Photon Blockade In Cavity Quantum Electrodynamics
研究了单模腔中相干驱动原子的集体多光子阻塞效应。考虑两个原子与光腔的强耦合，我们证明了在光腔中可以同时观察到双光子阻塞和双光子反聚束，以及三光子阻塞和三光子反聚束。三光子封锁探测了双光子和三光子空间中的修饰态。在强耦合区，双光子和三光子阻塞强烈依赖于两个原子的位置。原子-腔耦合常数的不对称性为多光子阻塞开辟了新的途径，这也被证明是敏感的原子衰变和泵浦强度。由于原子的集体行为，本文的工作预测了许多新的量子统计特征，并可用于产生非经典光子对。
2017-03-07 physics.optics quant-ph
Hybrid level anharmonicity and interference induced photon blockade in a two-qubit cavity QED system with dipole-dipole interaction
理论上研究了双量子比特驱动的腔QED系统中偶极-偶极相互作用（DDI）引起的量子相消干涉（QDI）光子阻塞。在没有偶极-偶极相互作用的情况下，我们证明了只有当量子比特的共振频率与腔模的频率不同时，才能实现QDI诱导的光子封锁。当引入DDI时，这种光子阻塞的条件强烈依赖于泵浦场频率，但对量子比特-腔耦合强度不敏感。使用这种可调谐性功能，我们表明，传统的能级非谐诱导的光子封锁和这种基于DDI的QDI诱导的光子封锁可以结合在一起，从而在一个混合系统，大大提高了平均光子数和二阶关联函数。我们的建议提供了一个非传统的和实验上可行的平台，产生单光子。
2019-11-08 quant-ph
Second-order coherence of fluorescence in multi-photon blockade
计算了受驱动耗散Jaynes-Cummings振子双光子共振运转中原子荧光的二阶关联函数。我们采用了一个最小的四能级模型，包括驱动双光子跃迁旁边的两个中间状态访问的耗散级联过程中，在精神[S。S. Shamailov等人，光学通信283，766（2010）]。我们指出JC振荡器的输出表现出双光子封锁和普通共振荧光的散射场之间的差异，并讨论了涉及中间态的量子干涉效应，这也被捕获在轴向透射光。原子发射的光谱和强度关联明确地反映了级联模型的特殊性。
2022-03-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Hybrid photon-phonon blockade
我们描述了一种新型的封锁在一个混合模式产生的线性耦合的光子和声子模式。我们把这种效应称为混合光子-声子封锁，并展示了它是如何在一个驱动的非线性光机械超导系统中产生和检测的。因此，我们研究玻色子数相关的光子，声子和混合模式的线性耦合微波和机械谐振器与超导量子比特插入其中之一。我们发现这样的系统参数，我们观察到八种不同的组合，无论是封锁或隧道效应（定义通过子和超泊松统计，分别）的光子，声子，和混合玻色子。特别是，我们发现，混合光子-声子阻塞可以通过混合光子和声子模式，不表现出阻塞。
2022-10-22 quant-ph
Scaling Enhancement of Photon Blockade in Output Fields
本文提出利用非线性腔与无直接耦合的辅助线性腔混合输出场中的双光子路径相消干涉，实现光子阻塞的双二次标度增强，并推广至 Jaynes-Cummings 模型及其他玻色子系统。
2024-11-28 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Antibunched photon-pair source based on photon blockade effect in a nondegenerate optical parametric oscillator
非经典光源，如关联光子对，在量子光学和量子信息处理系统中起着重要的作用。本研究提出一种在非简并光学参量振荡器中产生反聚束光子对的方法。结果表明，当系统参数满足一定条件时，产生的光子在次谐波模中表现出强烈的反聚束行为，并且光子之间存在强关联。特别是，平均光子对数共振增强。还观察到，传统的光子阻断有助于这种现象。此外，有趣的是注意到基模光子可以阻挡次谐波模光子。我们把这种现象称为异质光子阻塞。
2020-12-01 quant-ph
Two-Photon Blockade in an Atom-Driven Cavity QED System
光子阻塞是发生在具有非谐激发梯的驱动系统中的动态量子非线性效应。对于一个强耦合到一个光学腔的单个原子，我们表明，驱动原子提供了一个决定性的更大的光学非线性比驱动腔。这增强了单光子阻断，并允许实现双光子阻断，其中两个光子的吸收抑制了另外光子的吸收。作为一个签名，我们报告的三光子反聚束与同时观察到的双光子聚束从腔发射的光。我们的实验是迈向多光子量子非线性光学的重要一步。
2017-03-24 quant-ph
Photon blockade with a four-level quantum emitter coupled to a photonic-crystal nanocavity
研究了含有单个四能级量子发射体的纳米腔中的光子阻塞现象。通过数值模拟腔内场的二阶自相关函数与现实的参数实现在一个国家的最先进的光子晶体nanocavity，我们表明，在强耦合制度所产生的光子封锁是显着优于实现与两个级别的发射器。我们介绍了一个直观的图片的光子封锁与四个级别的发射器，解释了两个级别和四个级别的发射器计划之间的性能差异，以及为什么-相比，包含一个两个级别的原子的腔-签名的光子封锁出现，应该是实验观察到的，即使在强耦合制度时，使用四个级别的发射器。最后，我们表明，在纳米腔中实现的发射器-腔耦合可以克服在现实的四能级发射器中光学跃迁的非理想间距，到目前为止，这种光子封锁方案的实验实现受到阻碍。
2012-12-10 quant-ph
Multiphoton blockade in the two-photon Jaynes-Cummings model
研究了单模腔场与二能级原子通过双光子相互作用耦合的双光子Jaynes-Cummings模型中的多光子阻塞和光子诱导隧穿效应。我们考虑了腔场驱动和原子驱动两种情况，发现当驱动腔模时，可以观察到单光子阻塞和光子诱导隧穿效应，而当驱动原子时，则出现双光子阻塞效应。对于原子驱动的情形（双光子跃迁过程），我们给出了多光子阻塞效应的关联函数判据。具体地说，我们证明了量子干涉可以增强单光子腔场驱动情况下的光子封锁效应。通过对腔场模的关联函数的解析和数值计算，证实了我们的结果。我们的工作在量子信息处理中具有潜在的应用价值，为多光子量子相干器件的研究铺平了道路。
2020-11-11 quant-ph
Coherent generation of nonclassical light on a chip via photon-induced tunneling and blockade
报道了在强耦合量子点的光子晶体腔中通过光子阻塞产生的非经典光的观测结果。通过调节探测激光器的频率与腔和量子点共振的关系，我们可以在光子阻塞或光子诱导隧穿机制中探测系统。从一个政权的过渡到其他确认的二阶相关的测量，从反聚束到聚束的变化。
2008-04-17 quant-ph
Optimal Photon blockade on the maximal atomic coherence
通常没有明显的证据表明光子阻塞和原子相干性之间有任何直接的关系。在这里，而不是只说明光子统计，我们显示了一个有趣的关系之间的稳态光子封锁和原子的相干性，通过设计一个弱驱动的腔QED系统与一个两能级原子捕获。首次证明了最大原子相干性与最佳光子阻塞之间的完美对应。讨论了强耗散对光子统计、原子相干性及其对应性的负面影响。数值模拟也支持我们的所有结果。
2017-04-14 quant-ph
Retrieval of photon blockade effect in the dispersive Jaynes-Cummings model
我们提出了一个可靠的方案来恢复传统的光子阻塞效应的色散Jaynes-Cummings模型，它描述了一个二能级原子耦合到一个单模腔场在大失谐制度。这是通过在原子中引入横向驱动来实现的，从而得到了光子非线性。通过数值计算存在系统耗散时腔场的光子数分布和等时二阶关联函数，解析地导出了系统的本征能谱，证实了光子阻塞效应。我们发现，在适当的原子驱动和腔场驱动下，可以恢复传统的光子阻塞效应。这一工作为在色散耦合量子光学系统中产生传统的光子阻塞效应提供了一种方法。
2022-01-12 quant-ph
Nonreciprocal photon blockade via quadratic optomechanical coupling
我们建议通过二次光机耦合来操纵光子非相干传输的统计特性。我们提出了一个方案，以产生二次光机相互作用的正常光学模式的回音壁模式（WGM）光机系统，通过消除线性光机耦合通过不同模式的反交叉。通过在一个方向上对WGM光机系统进行光泵浦，将显著增强该方向上的有效二次光机耦合，从而观察到非互易光子阻塞。我们的方案对于片上非互易单光子器件具有潜在的应用价值。
2018-09-20 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Photon blockade with a trapped $Λ$-type three-level atom in asymmetrical cavity
提出在非对称法布里-珀罗腔中利用$Λ$型三能级原子，结合非谐本征能谱与微波场诱导的量子干涉，实现大范围腔失谐下的强光子阻塞及方向依赖的非互易光子阻塞，为产生高质量非互易单光子源提供可行途径。
2023-10-23 quant-ph
Electromagnetic control of the collective radiations with three-photon blockade
研究了单模腔中两个相干驱动的梯形三能级原子的集体辐射特性。利用电磁诱导透明技术，我们发现了三光子阻塞效应，并且集体辐射的性质强烈依赖于两原子之间的相位。在同相辐射的情况下，实现三光子阻断的频率范围可以随着控制场的增加而加宽。然而，在三光子封锁区，集体辐射的性质从超辐射变为亚辐射。在异相辐射的情况下，可以观察到伴随着三光子阻塞的超辐射。结果表明，我们的方案在产生反聚束光子对和控制集体辐射性质方面是一个有吸引力的候选方案。
2018-09-26 quant-ph
Photon blockade in non-Hermitian optomechanical systems with nonreciprocal couplings
该研究在弱耦合近似下探究带双纳米颗粒的受激回音壁模式微腔非厄米光力系统的光子阻塞，分析奇异点与非奇异点处的常规、非常规光子阻塞特性及参数影响，为非厄米光力系统制备单光子源提供可行灵活方案。
2024-04-17 quant-ph
Interfering pathways for photon blockade in cavity QED with one and two qubits
从理论上研究了原子腔QED系统中的量子干涉导致的光子阻塞现象，其中两条不同跃迁路径之间的相消干涉阻止了双光子激发。在这里，我们首先研究了单原子腔QED系统通过原子或腔驱动。结果表明，在一定条件下，腔驱动的情况会导致量子干涉诱导的光子阻塞，而原子驱动的情况不会导致这种干涉诱导的光子阻塞。然后，我们研究了双原子情况，发现在原子驱动的情况下出现了额外的跃迁路径。我们发现，只有当原子的共振频率不同于腔模频率时，这条额外的跃迁路径才会导致量子干涉引起的光子阻塞。此外，在这种情况下，实现干涉诱导光子阻塞的条件与系统的内禀参数无关，这一条件可用于产生弱耦合和强耦合的反聚束光子源。
2019-07-13 quant-ph
Single photons and unconventional photon blockade in quantum dot cavity-QED
我们在量子点腔QED中观察到了非常规的光子阻塞效应，与传统的光子阻塞不同，它工作在弱耦合区。将单个量子点跃迁同时耦合到两个正交偏振的光腔模，通过仔细调节输入和输出偏振态，观察到了非常规的光子阻塞效应。我们发现了一个最小的二阶相关$g^{(2)}(0)\approx0.37$，它对应于$g^{(2)}(0)\approx0.005$探测器抖动校正时，并观察到预期的偏振依赖性和光子聚束和反聚束非常接近的参数空间，这表明从相位到振幅压缩的突变。
2018-03-29 quant-ph
Coherent generation of nonclassical light on chip via detuned photon blockade
在芯片上产生光的非经典态是未来光量子硬件的关键要求。在固态腔量子电动力学中，这种非经典光可以由强耦合到光子晶体腔的自组装量子点产生。它们的非谐强光-物质相互作用在单光子水平上导致大的光学非线性，其中单个光子进入腔体可以增强（光子隧穿）或减少（光子阻塞）第二个光子进入腔体的概率。在这里，我们证明，失谐的腔和量子点共振，使高纯度的非经典光的强耦合系统的产生。对于特定的失谐，我们表明，不仅纯度，而且单光子产生的效率显着增加，使高质量的单光子产生的光子封锁可能与当前最先进的样品。
2015-05-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Photon blockade in weakly-driven cavity QED systems with many emitters
我们利用散射矩阵理论分析了弱驱动相干驱动CQED系统中的光子阻塞。通过用单光子和双光子Fock态近似弱相干驱动，我们将传输和双光子关联函数的计算复杂度从指数降低到了多项式.这使我们能够轻松地分析基于腔的系统包含$\sim$ 50量子发射器与适度的计算资源。利用这种方法，我们研究了共振和失谐多发射极CQED系统中增加发射极数目时极化激子光子阻塞的相干统计-我们发现，增加发射极数目会降低共振系统中的光子阻塞，并改善失谐系统中的光子阻塞。我们还分析了通过这个系统的极化激子和亚辐射光子阻塞的发射频率的非均匀加宽的影响。
2019-05-29 quant-ph
Mechanical engineering of photon blockades in a cavity optomechanical system
本文提出了在光机械系统中利用驱动振子来机械地控制光子阻塞。我们表明，通过调整机械驱动参数，我们实现了选择性的单光子封锁（1PB）或双光子封锁（2PB），以及同时在同一频率的1PB和2PB。1PB和2PB的这种机械工程可以从由于机械驱动的调制而引起的非谐能级来理解。与没有任何机械驱动的光机械系统相比，我们的结果对于实现具有多频率的新型光子源是有用的。我们的工作也开辟了新的途径，机械工程量子态表现出高度非经典光子统计。
2019-01-23 quant-ph
Unconventional photon blockade in doubly resonant microcavities with second-order nonlinearity
结果表明，非中心对称材料与散装二阶非线性极化率可以用来产生强烈的反聚束辐射在任意波长，仅由适当的工程耦合微腔的谐振行为确定。所提出的方案利用了非常规的光子阻塞的相干驱动场在耦合腔系统的输入，其中两个腔之一被设计为在基波和二次谐波频率，分别谐振。值得注意的是，非常规阻塞机制在两个谐波处以合理低的品质因数发生，并且不需要第二腔的尖锐双谐振条件，从而证明其在当前半导体技术下的可行性。
2014-02-19 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Photon Routing in Cavity QED: Beyond the Fundamental Limit of Photon Blockade
光子阻塞效应的最简单和看似直接的应用，其中一个光子的传输阻止了其他光子的传输，将是将两个传入的不可区分的光子分离到不同的输出端口。我们表明，时间-能量的不确定性关系固有地防止这种理想的情况下，封锁是由一个两级系统。这一限制的基本性质是揭示了这样一个事实，即在强耦合区的腔QED的光子封锁，由Jaynes-Cummings能级结构的非线性，表现出的效率和时间行为相同的光子封锁在坏腔区，其中潜在的非线性是原子本身。我们证明，这一限制可以超过，但不能避免，利用入射光子之间的时间-能量纠缠。最后，我们展示了如何通过使用耦合到单侧腔的三能级原子来完全规避这个限制，从而实现理想且鲁棒的光子路由机制。
2011-09-03 quant-ph
Photon Anomalous Blockade in Waveguide Cavity QED with Atomic Mirrors
School of integrated circuits, Tsinghua University（清华大学集成电路学院）；Beijing Automation Control Equipment Institute（北京自动化控制设备研究所）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；CAS Center for Excellence in Topological Quantum Computation, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学拓扑量子计算卓越创新中心）；Frontier Science Center for Quantum Information（量子信息前沿科学中心）
本文研究了波导腔量子电动力学系统中输出场的光子统计特性，发现即使在损耗大、耦合弱的波导腔中，光子阻塞现象仍可能发生，这与传统光子阻塞或非传统量子干涉在腔QED系统中的条件不同。通过主方程和散射理论推导了弱驱动系统中光子阻塞的条件，发现这种异常光子阻塞是由量子芝诺效应引起的，并且对腔内介质原子位置的变化具有鲁棒性。
2026-05-21 quant-ph
Implementation of Composite Photon Blockade Based on Four-wave Mixing System
本文研究非简并四波混频系统中传统光子阻塞与非传统光子阻塞同时出现的复合光子阻塞现象，通过解析与数值计算给出实现条件，并证明该机制可降低 g(2)(0) 并提高单光子数量。
2024-07-08 quant-ph
Deterministic generation of non-classical states of light using photon blockade
分析了在时间调制输入下，利用光子阻塞产生光的非经典态。我们表明，通过适当地选择驱动激光脉冲的参数，可以得到改善的单光子统计。提出了一种替代方法，其中系统经由连续波激光器驱动，并且偶极子的频率以非常快的时间尺度被控制（例如，电控制）。
2009-08-28 quant-ph
Photon blockade in quadratically coupled optomechanical systems
研究了单色光场弱驱动下二次耦合光机械腔的稳态光子统计。我们通过计算腔光子的二阶关联函数来研究光子阻塞。通过将系统限制在零光子、单光子和双光子子空间内，我们得到了关联函数的近似解析表达式。通过求解包含光学耗散和力学耗散的量子主方程，我们还数值研究了关联函数。结果表明，在深分辨边带和单光子强耦合区，单光子共振驱动将导致光子阻塞，而光子阻塞受到机械环境热噪声的限制.
2013-08-29 quant-ph
Photon Blockade Mediated by Two-Photon Absorption in an Optical Parametric Amplifier
School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学光学与电子信息学院）；Synopsys, Inc.（新思科技）；Elmore Family School of Electrical and Computer Engineering, Purdue University（普渡大学埃尔莫电气与计算机工程学院）
本文通过结合非常规光子阻塞与环境诱导光子阻塞，利用双光子吸收效应，在光学参量放大器中实现更稳定的光子阻塞，增强多光子态抑制能力。
2026-01-01 physics.app-ph physics.comp-ph physics.optics
