Enhancing quantum transduction via long-range waveguide mediated interactions between quantum emitters
电磁信号在不同频率尺度之间的有效转换是现代通信技术以及新兴的量子信息处理领域的重要组成部分。波导光子学的最新进展使得光-物质耦合的突破成为可能,其中单独的二能级发射器与单独的光子强耦合。在这里,我们提出了一个方案,利用这种耦合,以提高性能的换能器之间的低频信号和光场在单个光子的水平上运行。具体来说,我们演示了如何设计波导中量子点之间的相互作用,以实现耦合到量子点的电场的有效转导。由于固态平台的可扩展性和可集成性,我们的传感器可能成为量子互联网节点的关键构建块。为了证明这一点,我们展示了它如何被用作可见光子和像超导量子比特这样的二能级系统之间的相干量子接口。
2019-08-15 quant-ph
Non-Markovian effects in waveguide-mediated entanglement
我们研究了通过一维波导模耦合的两个量子比特之间纠缠的产生和演化。通过使用一个完整的量子电动力学形式主义,我们超越了马尔可夫近似。对哈密顿量进行对角化,得到了一组准定域本征态,并指出随着量子比特-波导耦合的增加,马尔可夫近似不再成立,纠缠的产生变得更糟.
2013-04-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Stable Long-Range Charging and Boundary-Mediated Thresholds in a Waveguide Quantum Battery
Kunming University of Science and Technology(昆明理工大学)
本文研究波导量子电池的充电机制,发现通过失谐控制可在弱耦合下实现近统一充电效率,且受边界距离约束,为固态量子储能提供指导。
2026-10-14 quant-ph
Quantum information processing with single photons and atomic ensembles in microwave coplanar waveguide resonators
我们表明,光激发到里德伯态的原子对可以通过有效的长程偶极-偶极或范德华相互作用相互强烈相互作用,介导的非共振耦合到超导共面波导腔的公共微波场模式。这些腔介导的相互作用可以用于产生单光子,并在可扩展的配置中实现在电磁感应透明的机制中以原子系综传播或存储的单光子脉冲对之间的通用相位门。
2008-02-15 quant-ph
Persistent Quantum Beats and Long-Distance Entanglement from Waveguide-Mediated Interactions
我们研究了一维波导中光子-光子关联和纠缠的产生。我们发展了一种新的格林函数方法来研究真空介导的量子比特-量子比特相互作用,包括自发耦合和相干耦合。由于这些相互作用,量子拍频出现在二阶关联函数中。我们超越了马尔可夫机制,观察到这种量子拍持续的时间比量子比特的寿命长得多。使用这些非马尔可夫过程,可以产生高度的长距离纠缠,使波导QED系统有望成为可扩展量子网络的候选者。
2013-03-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement of two qubits mediated by one-dimensional plasmonic waveguides
我们研究了由一维波导支撑的等离子体介导的量子比特-量子比特纠缠。我们研究了在连续泵浦下,从非纠缠态自发形成纠缠态和驱动稳态纠缠态的情况。在这两种情况下,我们表明,通过使用目前可用的等离子体波导,对于大于工作波长的量子比特-量子比特距离,可以实现大的并发值。
2011-01-17 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
$Λ$-Type Giant Atom Mediated Controllable Single-Photon Transport in a One-Dimensional Chiral Waveguide
本研究通过实空间散射方法分析受驱动Λ型巨原子与一维手性波导耦合的单光子散射谱,揭示驱动场对透射谱的调控作用及巨原子尺寸对散射行为的影响,实现单光子传输的可控切换。
2025-08-22 quant-ph
Nonlinear Optics Mediated by Chiral Waveguide QED: Generation of Momentum-anticorrelated Photon Pairs
Purdue University(普渡大学)
研究手性波导量子电动力学介导的非线性光学,通过全波函数计算等方法,揭示跨导量子比特耦合后透射光非相干成分性质,表明其主要源于双光子过程,波导与局部驱动相互作用可调控透射场量子统计,使\(g^{(2)}(0)\)可调。
2026-07-22 quant-ph
Quantum chaos driven by long-range waveguide-mediated interactions
从理论上研究了波导中光子对与有限周期二能级原子相互作用系统的量子态。我们的计算揭示了在实空间中具有高度不规则波函数的双极化激元本征态。这表明Bethe不稳定性崩溃和量子混沌的开始,与盒子中两个相互作用的玻色子的传统可积问题形成鲜明对比。我们确定了远程波导介导的原子之间的耦合作为混沌和不可积性的关键成分。我们的研究结果提供了新的见解,在多体量子系统的秩序,混沌和本地化之间的相互作用,并可以在最先进的波导量子电动力学的设置进行测试。
2020-11-24 cond-mat.mes-hall nlin.CD physics.optics
Spontaneous emission into a planar optical waveguide mode by an atom outside the waveguide
位于平面光波导外部但靠近平面光波导的电子激发的原子或分子可以通过光子的自发发射而衰减到波导的导模中。我们概述了一个QED理论计算这个过程的概率,并描述了一般的物理见解,从该理论。并对几个典型的例子进行了详细的讨论。
2006-09-18 quant-ph
Heralded qudit-based high-dimensional entanglement generation for hybrid photon-emitter system by waveguide-mediated scattering
本文提出一种基于波导介导散射的预示式方案,通过输入端口选择在混合光子-发射体系统中生成4维及更高维的多量子dit最大纠缠,无需辅助量子dit且具有鲁棒保真度,可推广至一般d维n量子dit纠缠态。
2025-04-13 quant-ph
Single-photon coherent transparency in a coupled atoms-waveguide system
研究了单光子在与$N$二能级原子耦合的一维波导中的传输。对于耦合到$N$远原子的波导,对于$N$的$even$ $number$,可以通过共振处的相干相互作用诱导透明,而对于$N$的$odd$ $number$,光子可以被完全反射。然后我们可以通过控制原子序数来改变光子的传输。当波导与同一位置的$N$原子系综耦合时,光波导的透明性消失,光子输运性质在共振点附近呈现跳跃行为。
2013-04-03 quant-ph
Decoherence-free interaction and maximally entangled state generation in giant-atom semi-infinite waveguide systems
Lanzhou University(兰州大学)
本文研究了在半无限波导系统中,通过编织和嵌套配置实现巨原子的去相干自由相互作用,并生成最大纠缠态。
2026-02-05 quant-ph
Transversal laser excitation of atoms in a waveguide
研究了激光垂直入射波导对二能级原子的沟道效应。对于弱横向耦合的横向原子能级的激发发生在避免交叉与“拉比共振”,其中拉比频率与横向能级之间的跃迁频率相一致。
2006-03-31 quant-ph
Flat band mediated photon-photon interactions in 2D waveguide QED networks
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Padova(意大利国家核物理研究所帕多瓦分部);Padua Quantum Technologies Research Center, Universitá degli Studi di Padova(帕多瓦大学帕多瓦量子技术中心)
该研究通过二维波导量子电动力学网络中的平板带介导光-光相互作用,揭示了发射体集体行为与有效光-光相互作用在高度关联光子态研究中的作用。
2026-01-03 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Single-photon scattering and bound states in an atom-waveguide system with two or multiple coupling points
本文研究了一维耦合腔波导中的单光子散射和束缚态,该波导与单个人造巨原子有两个或多个耦合点耦合。当原子通过两个谐振腔耦合到波导时,单光子反射率可以用Breit-Wigner或Fano线形来表征。当原子通过多个谐振腔耦合到波导中时,我们数值计算了相消干涉效应如何导致完全的单光子反射。在多谐振腔耦合情况下,我们还发现了一个相变现象,这表明只有当原子与波导的耦合强度超过一个临界值时,才存在上限态。
2020-05-05 quant-ph
Atom-photon dressed states in a waveguide-QED system with multiple giant atoms
该研究分析多巨原子耦合谐振腔波导QED系统的束缚态特性,揭示阈值条件与光子介导相互作用,发现调控耦合构型可获不同相互作用原子链并形成元带,为量子模拟与信息处理提供平台。
2024-03-02 quant-ph
Atomic waveguide QED with atomic dimers
本文研究用一维亚波长原子阵列替代传统波导,以原子二聚体反称态为发射体,实现波导QED特征,并发现有限阵列与延迟效应导致的非马尔可夫修正。
2021-07-22 quant-ph
Single-photon transport in a one dimentional waveguide coupling to a hybrid atom-optomechanical system
从理论上研究了在强光机耦合条件下,耦合到原子光机混合系统的单模波导中的单光子输运。利用全量子实空间方法,得到了单光子在波导中传输的透射系数和反射系数。研究了原子-腔失谐量和原子的耗散对输运的影响。有趣的是,所获得的光谱特征可以揭示这个混合系统中的强光-物质相互作用。
2013-08-06 quant-ph
Photon scattering by an atomic ensemble coupled to a one-dimensional nanophotonic waveguide
研究了单光子脉冲与耦合到一维波导中的$Λ$型三能级原子系综相互作用系统的量子散射。采用有效非厄米哈密顿量,研究了波导模介导的原子间的集体相互作用。在我们的方案中,原子沿着一维波导的轴随机地放置在晶格中,这与实验中原子位置不能精确控制的实际情况非常吻合。在我们的波导-原子系统中出现了许多有趣的光学性质,如电磁感应透明(EIT)和光学深度。此外,我们还观察到在非共振情况下可以产生强的光子-光子关联和量子拍频,这为在实验中产生非经典光提供了一个有效的候选者。随着波导-发射极系统的研究进展,我们的方案在不久的将来可能是可行的。
2017-10-21 quant-ph
Bound states and atomic interaction in giant atom waveguide QED with dispersive coupling
提出嵌套巨原子与耦合谐振器波导的色散耦合方案,利用能隙束缚态重叠实现位置依赖的原子相互作用,并以近 0.999 保真度完成叠加态转移。
2024-09-14 quant-ph
Phase-modulated Autler-Townes splitting in a giant-atom system within waveguide QED
非局域发射极-波导耦合产生了所谓的巨原子,代表了量子光学和波导QED领域的一种新范式。本文研究了单光子在一维波导中与二能级或三能级巨原子的散射。由于光子在原子-波导耦合点之间来回传输/反射产生的自然干涉,通过调节巨原子的尺寸,可以通过周期性相位调制来动态控制光子的传输。对于二能级巨原子系统,我们证明了能量移动依赖于原子的尺寸。在受驱动的三能级巨原子系统中,Autler-Townes分裂受到巨原子的强烈调制,其透射谷宽度(反射范围)随原子尺寸的变化是可调的。我们的研究将有助于基于巨原子介观甚至宏观量子节点的量子网络中光子或声子的控制。
2021-12-07 quant-ph
Strongly coupled giant-atom waveguide quantum electrodynamics
Lanzhou University(兰州大学)
通过分析复合系统能谱中的束缚态,揭示了巨原子非马尔可夫动力学行为,为抑制退相干和开发量子互连器件提供指导。
2026-05-27 quant-ph
Stopping waveguide photons with controllable atomic cavity
利用电磁感应透明来减慢或阻止光在自由空间中的传播,实现光量子信息处理和信息存储,近年来受到人们的广泛关注。对于波导光子,在这里,我们提出了一种方法来阻止他们与一对原子镜产生的可控原子腔,其中一个完全反射光子,另一个与可调的反射/透射光子的概率。基于实空间中的全量子力学理论,我们证明了通过调节受驱动的二能级原子散射的能量分裂,可以控制具有固定频率的波导光子的反射/透射几率(即,原子镜)。因此,光子可以通过具有可调节的原子能级的侧原子镜沿着波导可控地传输/反射。理想情况下,光子可以在原子腔中停止。这提供了一种以可控方式停止/重新行进波导光子的新颖机制。并讨论了该方案在现有集成光学器件上的可行性。
2016-03-16 quant-ph
Phase-controlled bound states in giant atom waveguide QED setup
本文研究巨原子通过两个远距离位点耦合的一维光子波导,发现相位调控的BOC和BIC,给出BOC存在条件及BIC频率与光子分布,并预测由BIC与BOC振荡诱导的量子拍,为利用束缚态操控波导系统提供新途径。
2024-10-20 quant-ph
Atom-field dressed states in slow-light waveguide QED
讨论了由单个或多个原子与有限带宽光子通道强耦合构成的波导QED系统中原子-光子束缚态的性质。这种束缚态是由一个原子和一个局域光子激发形成的,代表了单模腔QED中常见的缀饰态的连续模拟。在这里,我们提出了一个详细的分析与单光子和多光子修饰态的线性和非线性光谱特征,并显示如何形成的束缚态影响波导介导的偶极-偶极相互作用分离的原子之间。我们的研究结果提供了一个定性和定量的描述波导QED系统,这是目前正在开发的光学和微波政权的基本强耦合过程。
2016-07-06 quant-ph
Detecting the relative phase between different frequency components of a photon using a three-level $Λ$ atom coupled to a waveguide
研究通过波导耦合的三能级$\Lambda$原子散射光子,发现散射依赖频率间相对相位,可作光子相位滤波器探测该相位。
2024-07-23 quant-ph
Resonance Energy Transfer and Quantum Entanglement Mediated by Epsilon-Near-Zero and Other Plasmonic Waveguide Systems
由于偶极-偶极相互作用的固有短程性质,二能级量子发射体之间的纠缠和共振能量转移通常限于亚波长距离。此外,由于辐射和非辐射损耗引起的退相干和退相,量子系统的纠缠很难长时间保持。在这项工作中,我们通过呈现有效的长距离发射极间纠缠和由ε近零(ENZ)和其他等离子体波导类型(如V形凹槽和圆柱形纳米棒)介导的两个光学量子比特之间的共振能量转移的大幅增强来超越上述限制。更重要的是,我们明确地表明,ENZ波导谐振能量转移和纠缠性能大大优于其他波导系统。只有激发的ENZ模式具有与强且均匀的电场分布相结合的无穷大相速度,这导致了巨大的能量传递和有效的纠缠,而与ENZ波导中的发射器间隔距离和纳米级位置无关,这是一个可以潜在地容纳多量子比特纠缠的有利特征。此外,瞬态纠缠可以进一步改善,变得几乎独立于有害的退相干效应时,光学活性(增益)介质嵌入ENZ波导内。我们还提出,有效的稳态纠缠可以通过使用一个相干的外部泵浦方案来实现。最后,我们提出了一种通过计算二阶关联函数来检测稳态纠缠的实用方法。所提出的研究结果强调了等离子ENZ波导在设计设想的芯片上量子通信和信息处理等离子纳米器件中的重要性。
2019-06-14 physics.optics quant-ph
Entangling two giant atoms via a topological waveguide
本文研究两个二能级巨型原子经 SSH 拓扑波导产生纠缠,分析16种耦合构型与主方程动力学,发现五对构型可显著增强纠缠的延迟突然出现。
2024-05-08 quant-ph
Fully quantum-mechanical analytic results for single-photon transport in a single-mode waveguide coupled to a whispering-gallery resonator interacting with a two-level atom
研究了耦合到回音壁谐振腔的单模波导与二能级原子相互作用系统中的单光子输运。单光子输运性质,如透射和反射振幅,以及谐振腔和原子的响应,是通过一个真实的空间方法精确地解决。处理包括谐振腔两个简并回音壁模之间的模间后向散射,以及谐振腔和原子的耗散。我们还表明,一个广义的临界耦合条件,即在波导的输出端的单光子传输去为零的匹配系统的共振,持有全耦合波导环谐振腔原子系统。
2009-01-26 quant-ph
One-photon wavepacket interacting with two separated atoms in a one-dimensional waveguide: Influence of virtual photons
本文研究了一维波导中单光子波包与双原子的散射问题。我们研究了非旋转波近似项的作用,以正确地考虑原子之间交换的虚光子的影响。这些条款的影响显着的反射和透射场,施加严格的约束,其时间包络。
2014-11-03 quant-ph
Theory of single-photon transport in a single-mode waveguide coupled to a cavity containing a two-level atom
本文分析了单模波导中的单光子输运,并与腔中的二能级原子进行了耦合。单光子透射和反射振幅,以及腔和原子激发振幅,通过一个真实的空间方法,精确地解决了。结果表明,腔模和原子的耗散分别对光子的输运性质以及腔模和原子激发振幅之间的相对相位有显著的影响。
2009-01-26 quant-ph
Engineering photonic dispersion relation and atomic dynamics in waveguide QED setup via long-range hoppings
通过长程跃迁工程光子波导中的色散关系,实现对原子动力学的精确控制,并展示其在定向原子辐射和吸收中的应用。
2025-12-03 quant-ph
Three level atom optics in dipole traps and waveguides
类比的设置之间的三个原子陷阱耦合通过隧道和内部原子三能级系统与两个激光场相互作用的探索。在这种情况下,我们描述了一个STIRAP一样的过程,它允许移动原子之间的基态的两个陷阱电位和分析其鲁棒性。这种类比扩展到其他强大的和相干的传输计划和系统的一个以上的原子。最后将其应用于对波导中传播的原子波包的外自由度的控制。
2005-11-20 quant-ph
Quantum decoherence in a hybrid atom-optical system of a one-dimensional coupled-resonator waveguide and an atom
研究了一维耦合谐振腔波导中两个谐振腔与环境相互作用引起的退相干。每个环境被建模为一个连续的谐振子。通过寻找杂化系统的本征态,即杂化系统的修饰态,计算了一个激发的寿命,它表征了这种杂化系统中量子相干性的存在和基本的量子性质.
2010-05-31 quant-ph
Resonance energy transfer between two atoms in a conducting cylindrical waveguide
本文研究了置于理想导体圆柱波导中的两个完全相同的原子之间的能量转移过程。我们首先介绍了一个一般的解析表达式的能量传输振幅的电磁格林张量,然后我们评估它的情况下,圆柱形波导制成的一个完美的导体,其中存在的格林张量的分析形式。我们数值分析的能量转移振幅时,波导的半径是这样的,两个原子的跃迁频率低于波导的较低的截止频率,使共振光子交换强烈抑制。我们考虑两种情况下的原子偶极子平行和正交的轴的指南。在这两种情况下,我们发现,能量转移的波导的存在下修改。在近区,即当原子间距小于原子跃迁波长时,相对于自由空间的情况,轴向偶极子的变化较小,而径向偶极子的变化较大;当接近近区和远区之间的中间区域时,变化增大。在远区,我们发现,能量传输振幅强烈抑制的波导,成为几乎为零。这些结果的物理解释进行了讨论。最后,讨论了波导中两个相同的关联原子(一个处于激发态,另一个处于基态)在对称或反对称叠加态下的共振相互作用能和力。
2018-08-09 quant-ph
Bound state in the continuum and multiple atom state transfer applications in a waveguide QED setup
本研究在波导量子电动力学设置中实现了束缚于连续态的态,用于高保真度的多原子态转移,展示了其在量子信息处理中的应用潜力。
2025-12-06 quant-ph
Fast and High Excitation Transport in Waveguide Quantum Electrodynamics
Institute of Atomic and Molecular Sciences, Academia Sinica(原子分子科学研究所,中央研究院);Molecular Science and Technology Program, Taiwan International Graduate Program, Academia Sinica(分子科学与技术项目,台湾国际研究生计划,中央研究院);Department of Physics, National Central University(物理系,中央大学);Department of Physics and Center for Theoretical Physics, National Taiwan University(物理系与理论物理中心,国立台湾大学);Center for Quantum Science and Engineering, National Taiwan University(量子科学与工程中心,国立台湾大学);Physics Division, National Center for Theoretical Sciences(物理组,国家理论科学中心)
本文通过两个分离的具有手性耦合的原子阵列,实现了快速且高激发传输,揭示了少子辐射右本征态在系统动力学中的主导作用,为量子信息处理提供了新思路。
2026-03-23 quant-ph
Giant atoms coupled to waveguide: Continuous coupling and multiple excitations
Fujian Key Laboratory of Quantum Information and Quantum Optics (Fuzhou University)(福建量子信息与量子光学重点实验室(福州大学));Department of Physics, Fuzhou University(福州大学物理系)
本文提出随机薛定谔方程方法研究巨原子与波导耦合的动力学,解决连续耦合和多重激发研究不足问题,揭示连续耦合破坏相位差条件并削弱干涉效应,同时有效处理多重激发。
2026-02-17 quant-ph
Retardation effect and dark state in a waveguide QED setup with rectangle cross section
本文研究矩形截面准一维波导中双原子的耦合动力学,分析TM模环境导致的集体耗散与延迟效应,并提出原子连线垂直于波导轴以利用暗态保持完全耗散的方案。
2022-06-20 quant-ph
Influence of Disorder on Electromagnetically Induced Transparency in Chiral Waveguide Quantum Electrodynamics
研究了耦合到光波导中的一维无序三能级原子晶格中的单光子输运。特别是,我们研究的Λ型原子,能够表现出电磁感应透明(EIT),并分别考虑原子的位置和跃迁频率的无序。我们主要解决的问题是如何优先发射到波导模式(手性)可以影响空间局域态的形成。我们的工作与冷原子耦合到纳米级波导的实验研究有关,并可能应用于量子通信。
2017-09-14 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
Spatial dependent spontaneous emission of an atom in a semi-infinite waveguide of rectangular cross section
研究了由二能级原子和一端为理想反射镜的半无限矩形波导构成的量子电动力学系统。原子自发发射的空间依赖性被包含在与波导本征模相关的耦合强度中。研究了原子跃迁频率远离截止频率时延迟的作用。原子-镜距离将不同的相位和延迟时间引入到原子与相应横模共振相互作用的动力学中。发现只要原子-镜距离不为零,上能级布居数从初始值开始减少,随着与原子共振的横模数目的增加,上能级布居数不断降低。通过调整原子位置,使延迟时间变短,可以抑制或增强原子的自发发射。由于长时间的延迟,光子被原子吸收和再发射,会产生部分的回复和坍缩。
2017-03-24 quant-ph
Tunable ultrahigh reflection with broadband via collective atom-atom interaction in waveguide-QED system
School of Physics, Sun Yat-sen University(中山大学物理学院)
本研究在一维波导-QED系统中利用集体原子相互作用构建光子带隙实现宽带完全反射,提出拓展超高反射窗口的策略,且窗口参数可通过外场动态调节,为相关量子光学器件提供新途径。
2024-12-12 quant-ph
Topology and retardation effect of a giant atom in a topological waveguide
量子发射体与拓扑光子系统之间的相互作用使得发射体和光子都具有奇异的行为。本文研究了一个由Su-Schrieffer-Heeger(SSH)链构成的一维拓扑波导中两点与一个巨原子耦合的系统。研究了混杂系统的拓扑性质。我们发现巨原子可以作为一个有效边界,在周期性边界下诱导出手征零能模。这些模态的性质与开边界SSH模型中的模态相似。同时,SSH波导作为一种结构化环境,诱导了巨原子的迟滞效应和非马尔可夫耗散。我们的工作可能会促进更多的研究物质和拓扑环境之间的相互作用。在目前的技术条件下,利用超导量子线路对我们的研究进行实验验证是非常可能的。
2022-07-14 quant-ph
Bound state in the continuum and dynamics via phase modulation in giant-atom waveguide setups
Northeast Normal University(东北师范大学)
本文研究了巨原子波导-量子电动力学系统中通过相调制控制束缚态连续谱和原子动力学的方法,揭示了相位工程在非本地光-物质接口中控制干涉、束缚态和量子动力学的重要性。
2026-05-18 quant-ph
Few photon transport in a waveguide coupled to a pair of collocated two-level atoms
计算了一对非全同二能级原子耦合到波导中的单光子和双光子散射矩阵。我们发现,通过适当的选择一个双光子输入,由原子的背景荧光可能会被完全猝灭,作为量子干涉的结果,并且当原子的失谐小于其线宽时,出现非常窄的荧光特征。此外,该系统发射的双光子束缚态,可以显示空间振荡/量子拍,并可以从聚束到反聚束统计作为总光子能量的变化。
2011-12-06 quant-ph
Superbunching from coherently driven atoms in a waveguide
Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学);RIKEN Cluster for Pioneering Research(理化学研究所先锋研究集群)
研究弱相干场驱动下波导中N个原子的散射场,发现原子数增加会抑制传输并增强光子束流,传输成为主要非相干的(N+1)光子散射过程,可实现多光子态生成。
2025-06-05 quant-ph
Non-exponential decay of a collective excitation in an atomic ensemble coupled to a one-dimensional waveguide
我们研究一个单一的激发相干共享之间的原子系综和耦合到一维波导的动力学。物质和光场之间的耦合产生了集体现象,例如具有增强的初始衰减率的超辐射态,但也导致了原子之间激发的相干交换。我们发现,这两种现象之间的竞争提供了一个特征动力学的激发衰减,显着表现出代数行为,而不是预期的标准指数,对于大量的原子。首先对手征波导进行分析,在那里问题可以解析地解决,然后扩展到双向波导。
2022-07-03 quant-ph
Proposal for Monitoring and Heralding Position States of Atoms in a One-Dimensional Waveguide
本文研究了单模波导中的单光子输运,其中嵌入了处于空间叠加态的二能级原子。我们发现,光子的透射可以作为一个非破坏性的探测叠加的相干性。所提出的协议被证明是独立的阱中的原子被捕获之间的距离。此外,我们表明,通过在一个合适的制度,最大纠缠态的传输可以后选择从一个未知的叠加。
2014-11-17 quant-ph
Chirality, Band Structure and Localization in Waveguide Quantum Electrodynamics
基于波导量子电动力学的架构已经成为量子网络的有前途的候选者。本文分析了单光子在无序多原子波导中的传输。我们特别注意手征性(光子输运的方向性)对局域光子态形成的影响,分别考虑原子位置和原子跃迁频率的无序情况。
2017-08-02 quant-ph
Transferring and bounding single photon in waveguide controlled by quantum node based on atomic ensemble
研究了一维光波导中光子在激光控制原子系综作用下的散射过程。通过研究,我们提出了一种控制单光子在这种一维连续介质中相干传输的量子节点方案。为了精确求解有效散射方程,采用离散坐标法,在高能量极限下将线性波导模拟为耦合谐振器阵列。我们一般计算透射系数,它在共振处消失反映了我们方案的良好可控性。我们还证明了存在两个束缚态来描述腔周围的局域光子。
2009-02-15 quant-ph
Efficient single-photon directional transfer between waveguides via two giant atoms
本研究针对双波导量子电动力学系统的单光子输运问题,通过调控双巨原子耦合强度实现集体态能量简并,利用本征态散射干涉达成共振光子的完全定向转移,并提出高效定向光子转移方案,可应用于量子网络与集成光子电路。
2024-07-09 quant-ph
Phase-tunable remote nonreciprocal charging in waveguide QED
The Hong Kong Polytechnic University(香港理工大学);Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学);Sun Yat-sen University(中山大学);The Hong Kong Polytechnic University Shenzhen Research Institute(香港理工大学深圳研究院);Research Institute for Quantum Technology, The Hong Kong Polytechnic University(香港理工大学量子技术研究所)
该研究提出了一种可调相的波导-量子电子学架构,用于实现远程量子电池充电,通过工程化的波导介导干涉实现方向性和可控性的能量转移,同时抑制反向通道并保留正向通道,从而实现级联式的单向充电。
2026-05-21 quant-ph