Topology-Enhanced Nonreciprocal Scattering and Photon Absorption in a Waveguide
拓扑物质和拓扑光学在许多体系中得到了广泛的研究，在材料科学和光子学技术中有着广阔的应用前景。这些进展激发了拓扑物质与光之间相互作用的研究，以及光-物质相互作用中的拓扑保护。在这项工作中，我们研究了波导接口拓扑原子阵列。光与物质的相互作用被拓扑结构所改变，产生了新的光学现象。我们发现拓扑增强的光子吸收从波导大珀塞尔因子，即，$Γ/Γ_0\gg 1$，其中$Γ$和$Γ_0$分别是到波导和环境的原子衰变。为了理解这种非常规的光子吸收，我们提出了一个多通道散射的方法，并研究了边缘和体状态通道的相互作用谱。我们发现，通过打破反转和时间反演对称性，光学各向异性的反射过程，但传输是各向同性的。通过对边缘态通道的微扰分析，我们证明了反射过程中的各向异性源于波导介导的非厄米相互作用。然而，在非厄米相互作用的反演对称性，使传输各向同性。在拓扑保护的原子间距下，次辐射边缘态表现出巨大的各向异性。由于边缘态和体态沟道之间的相互作用，大的拓扑带隙增强了波导中光子的非互易反射，用于弱破缺的时间反演对称性，即，$Γ_0/Γ\ll 1$，产生完全的光子吸收。我们表明，我们的建议可以实现在超导量子线路。拓扑增强的光子吸收对于量子探测是有用的。这项工作显示了用拓扑量子物质操纵光的潜力。
2021-03-10 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Nonreciprocal routing induced by chirality in an atom-dimer waveguide-QED system
Hunan Normal University（湖南师范大学）
本文提出了一种在波导-量子电动力学系统中实现单光子路由器的方案，通过手性耦合操控单光子传输，在非马尔可夫条件下实现按需单光子传输。
2026-04-29 quant-ph
Nonreciprocal transition between two nondegenerate energy levels
受激发射和吸收是光与物质相互作用的两个基本过程，这两个过程的系数一般应该相等。然而，我们将描述一种通用的方法来实现两个非简并能级的受激发射和吸收系数之间的显着差异，我们称之为非互易跃迁。作为一种简单的实现方法，利用一个由两个非简并能级和一个辅助能级组成的循环三能级原子系统，通过合成磁性和油藏工程相结合的方法来实现非互易跃迁.此外，利用具有非互易跃迁效应的原子连接两个一维半无限耦合谐振腔波导，提出了一种单光子非互易输运体。我们的工作开辟了一条路线，在广泛的物理系统中设计原子介导的非互易设备。
2019-08-22 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Revival of transport reciprocity via quantum interference in asymmetric nonlinear devices
Raman Research Institute（拉曼研究所）
该研究针对非对称非线性器件的非互易光输运问题，通过人工原子耦合波导的双光子散射模型，利用量子干涉效应实现输运互易性的调控与复兴。
2026-07-30 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Single-photon nonreciprocal excitation transfer with non-Markovian retarded effects
本文在单光子水平上研究了共波导耦合发射体之间的非互易激发转移。由于不同的发射极-波导耦合端口之间的大间隔距离，非马尔可夫延迟效应被考虑在内。结果表明，通过在小原子二聚体发射极之间引入一个具有非平凡耦合相位的相干耦合通道，小原子二聚体发射极之间的激发转移可以是明显的非互易的。我们证明了二聚体模型的非互易性不能共存的消相干的巨原子结构，虽然后者显着延长发射体的寿命。鉴于此，我们进一步提出了一个巨原子三聚体，它支持非互易转移（定向循环）的激发和大大延长寿命。这样的三聚体模型也表现出不相称的发射极波导纠缠不同的初始状态，在这种情况下，激发转移，但互易。我们相信，本文所提出的方案在大规模量子网络和量子信息处理中具有潜在的应用价值。
2021-07-14 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
Quantum noise induced nonreciprocity for single photon transport in parity-time symmetric systems
本文研究宇称-时间对称耦合光学系统中量子噪声对单光子传输的影响，发现量子噪声可诱导非互易光传播，且在PT破缺相中显著增强波导透射强度的不对称性。
2025-01-04 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Nonreciprocity realized with quantum nonlinearity
非互易器件是信号路由和噪声隔离的关键元件。量子技术的快速发展推动了对新一代小型化和低损耗非互易元件的需求。在这里，我们使用一对可调超导人工原子在一维波导实验实现了一个最小的被动非互易器件。利用人工原子的量子非线性行为，我们实现了在很宽的功率范围内通过波导的非互易传输。我们的结果是一致的理论模型表明，nonreciprocities是与人口的两个量子比特非局域纠缠准暗态，不对称地响应从相反方向的入射场。我们的实验突出了量子关联在实现非互易行为中的作用，并为构建无磁场的无源量子非互易器件开辟了道路。
2018-06-08 quant-ph
Nonreciprocal frequency conversion with chiral $Λ$-type atoms
本文从一个$Λ$型原子模型出发，将其两个跃迁都与波导手性耦合，并将其推广到巨原子模型。研究了巨原子模型在马尔可夫和非马尔可夫两种情况下的单光子散射。结果表明，手性原子波导耦合使非互易，无反射，和有效的频率转换，而巨原子结构引入有趣的干涉效应的散射行为，如超窄的散射窗口。手征巨原子模型在两个区域表现出完全不同的散射谱，特别是在特定条件下表现出非马尔可夫性诱导的非互易性。这些现象可以从巨原子模型的有效失谐量和衰变率来理解。我们的结果在集成光子学和量子网络工程中具有潜在的应用。
2022-05-09 quant-ph
Suspended Spot-Size Converters for Scalable Single-Photon Devices
我们报道了一种高效的光斑尺寸转换器的实现，用于GaAs基纳米光子波导中嵌入量子点的单光子端面耦合。该转换器采用倒锥结构和环氧树脂覆盖层实现，输出模场直径为1.3~ $μ$ m。我们演示了以5.84 $\pm0.01$ ~MHz的速率将单光子从量子点收集到透镜光纤中，并估计了芯片到光纤的耦合效率为$\sim48$ ~\%。环氧树脂波导的稳定性和与低温的兼容性使其成为实现异质量子光子集成电路之间高效和可扩展互连的有前途的材料。
2019-06-21 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Tunable single-photon frequency converter in a waveguide with a giant V-type atom
Hunan Normal University（湖南师范大学）；Institute of Interdisciplinary Studies, Hunan Normal University（湖南师范大学交叉科学研究院）
本文研究耦合经典场驱动V型巨型原子的一维波导单光子散射，利用Lippmann-Schwinger方程分析散射特性，发现量子自干涉与耦合相位差可调控单光子频率转换概率，引入非互易性可使转换效率达1。
2025-11-13 quant-ph
A Waveguide Frequency Converter Connecting Rubidium Based Quantum Memories to the Telecom C-Band
相干地转换单个光子和纠缠光子的频率和时间波形的能力对于互连未来量子信息网络的各种元素将是至关重要的。在这种情况下，特别重要的是由能够存储量子信息的材料系统（所谓的量子存储器）发射的光子的量子频率转换。已经有显著的努力来实现量子频率转换，使用非线性晶体，具有来自宽带光子对源和固态发射器的非经典光。然而，到目前为止，固态量子频率转换还没有实现长寿命的光量子存储器。在这里，我们展示了一个超低噪声的固态光子量子接口，适用于连接基于原子系综的量子存储器的电信光纤网络。该接口基于集成波导非线性器件。作为原理的证明，我们将由基于铷的量子存储器发射的780nm处的预告单光子转换为1552nm的电信波长。我们证明了大量的非经典转换的光子和预示信号之间的相关性。
2014-02-12 quant-ph
Canonical quantisation of telegrapher's equations coupled by ideal nonreciprocal elements
我们开发了一个系统的程序来量子化规范哈密顿耦合通过集总线性无损理想非互易元素，打破时间反演对称性，在电路QED设置的传输线模型。这是通过从通量场和电荷场的角度描述分布式子系统来实现的。我们证明，这种明显的冗余所需的一般推导的哈密顿更广泛的一类网络。通过利用传输线（波导）中的电磁对偶对称性，我们提供了明确的物理自由度的识别，分离出非动力学部分。这种双重的描述也可以处理的情况下，其他扩展的集总相互作用在一个有规律的方式，提出没有虚假的分歧，因为我们明确显示在一个循环器连接到一个约瑟夫森结通过传输线的例子。该理论增强了量子工程工具箱，以设计具有非互易元素的复杂网络。
2022-03-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cryogenic electro-optic modulation in titanium in-diffused lithium niobate waveguides
锂离子电池是集成量子光学的一个很有前途的平台。在这个平台中，我们的目标是有效地操纵和检测量子态结合超导单光子探测器和调制器。超导单光子探测器的低温操作决定了在相同操作条件下电光调制器的优化。为此，我们在环境温度和低温下都测试了相位调制器、定向耦合器和偏振转换器。这些调制器的工作电压$V_{π/2}$由于电光效应的降低而增加，对于相位调制器降低74%，对于定向耦合器降低84%，对于偏振转换器降低35%，低于8.5 $\,\mathrm{K}$。相位调制器保持其宽带特性，并在所表征的波长范围内调制光。定向耦合器的未偏置条状态改变了85 $\,\mathrm{nm}$的波长偏移，同时将器件冷却到5 $\,\mathrm{K}$。偏振转换器使用周期性极化来相位匹配两个正交偏振。当冷却到5 $\,\mathrm{K}$时，所用极化的相位匹配波长改变112 $\,\mathrm{nm}$
2022-02-01 physics.optics quant-ph
Entanglement mediated by DC current induced nonreciprocal graphene plasmonics
本研究利用量子主方程和三维格林函数分析，探讨了直流电流诱导的非互易石墨烯等离极化激元介导两个二能级发射器间的纠缠，发现该系统能有效增强和控制纠缠，对量子技术发展具有重要意义。
2025-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.optics
Purely Quantum Nonreciprocity by Spatially Separated Transmission Scheme
本文提出双旋转腔中空间分离传输方案，利用单路径 Kerr 非线性和双路径干涉，在无经典非互易传输时实现并非互易增强纯量子光子阻塞。
2024-06-08 physics.optics quant-ph
Nonreciprocal single-photon band structure
研究了一维耦合谐振腔光波导中的单光子能带结构，耦合谐振腔光波导与二能级量子发射体阵列进行手征耦合。在没有磁光效应的情况下，谐振腔模与量子电动机之间的手征相互作用可以打破时间反演对称性。结果，出现了非互易的单光子边缘态、带隙和平带。通过使用这样一个手性QE-CROW系统，包括有限数量的单位细胞和工作在非互易带隙，我们实现了频率复用单光子环行器具有高保真度和低插入损耗。手征QE-光相互作用还可以保护单光子的单向传播免受后向散射。我们的工作为研究非互易光子能带结构及其在量子领域的应用开辟了一扇新的大门。
2021-11-11 quant-ph
Nonreciprocal and chiral single-photon scattering for giant atoms
巨原子量子光学为研究光子散射提供了新的范例。巨原子是实现非互易和手征量子光学的有效平台，本文研究了巨原子的非平凡单光子散射特性。对于二能级巨原子，我们确定了非互易传输的条件：外部原子耗散进一步要求的本地耦合相位的时间反演对称性的破缺以外。特别地，在非马尔可夫区域中，非常规的复兴峰周期性地出现在反射谱中。为了探索更有趣的散射行为，我们将二能级巨原子系统推广到Δ型和{ \nabla }型三能级巨原子与不同物理机制的双波导耦合，实现了非互易和手征散射.我们提出的巨原子结构具有潜在的应用，高效率的有针对性的路由器，可以传输单光子到任何所需的端口确定性和循环器，可以在四个端口之间的循环方式传输单光子。
2023-02-24 quant-ph
Nonreciprocal Atomic Scattering: A saturable, quantum Yagi-Uda antenna
最近对一维波导中的一对原子的理论研究发现，在低功率下，系统对来自相反方向的入射场的响应是不对称的。由于该装置中没有明确的时间反演对称性破缺元素，这引起了一些争论。在这里，我们表明，不对称性产生于形成的准暗态的两个原子，在极低的功率饱和。在这种情况下，非线性饱和性明确打破了洛伦兹互易定理的假设。此外，我们表明，从驱动系统的输出场的统计可以解释一个非常简单的随机镜像模型，并在稳态下，两个原子和本地场被驱动到一个纠缠，三方$\left| W \right\rangle$状态。正因为如此，我们认为，该设备是更好地理解为一个饱和八木天线，一个分布式系统的差分调谐偶极子，耦合不对称的外部领域。
2017-11-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spectral noise in quantum frequency down-conversion from the visible to the telecommunication C-band
本文详细研究了基于差频产生的可见光-电信光子频率转换器的噪声特性。该器件使用930 nm的强泵浦激光，在周期性极化的锂离子酸盐脊波导中将580 nm的光子转换为1541 nm。在泵浦功率为250 mW时，器件效率最高可达46%（内效率为67%）.详细研究了抽运激光器产生的噪声，记录了在电信和可见光区的噪声谱，并测量了噪声率的功率依赖性。电信中的噪声频谱非常宽，正如以前对类似DFG转换器的工作所预期的那样。然而，我们也观察到电信频谱中的几个狭窄的下降，在580 nm噪声频谱中出现相应的峰值。这些特点的解释和频率产生的电信噪声的波长由波导中的不同空间模式的相位匹配条件。建议的噪声模型是在良好的协议与所有的测量数据，包括功率依赖的噪声率，无论是在可见光和电信制度。这些结果适用于泵浦激光波长在输入和目标波长之间的DFG转换器。
2019-02-07 physics.optics quant-ph
Few-photon optical diode in a chiral waveguide
本文研究了一维波导与非线性谐振腔手性耦合中单光子或双光子的相干输运。导出了单光子和双光子散射的解析解。虽然谐振腔作为一个非互易移相器，光传输是互易的单光子水平。然而，由于双光子束缚态的能量重新分布，从非线性谐振腔的左侧或右侧入射的两个光子的正向和反向透射概率是非互易的。因此，非线性谐振腔在双光子水平上充当光学二极管。
2021-05-12 quant-ph
Microwave Circulation in an Extended Josephson Junction Ring
Analog Quantum Circuits Pty. Ltd.（模拟量子电路有限公司）；University of Queensland（昆士兰大学）
本文提出基于扩展环形约瑟夫森结的非 reciprocal 微波传输设计，利用移动磁通量实现高 Q 值环形器。
2025-12-01 quant-ph
Nonreciprocal interaction and entanglement between two superconducting qubits
本文提出在超导平台上结合相干与耗散耦合实现两量子比特的非互易相互作用，并利用间距调控产生非互易纠缠，无需非线性或复杂构型，可用于量子信息处理与量子网络构建。
2024-11-11 quant-ph
Near perfect two-photon interference out a down-converter on a silicon photonic chip
集成纠缠光子对源是实现大规模量子光子解决方案的关键要素，并解决了规模扩大和稳定性的挑战。在这里，我们报告了基于硅基平台中通过光致二阶（$χ^{(2)}$）非线性进行自发参数下转换的能量时间纠缠光子对源的首次演示，确保了基谐波的0型准相位匹配及其波导内的二次谐波。所开发的源在8的$μ$ W泵浦功率下显示出1635的符合与偶然比。值得注意的是，我们报告的双光子干涉与99.36 $\pm1.94\%$接近完美的可见度，显示高品质的光子纠缠没有多余的背景噪声。这为量子技术开辟了新的视野，需要在单个芯片上集成各种各样的建筑功能。
2022-02-09 physics.optics quant-ph
Theory of waveguide-QED with moving emitters
从理论上研究了单激发子空间中由波导和运动的量子发射体组成的系统，对发射体的运动自由度进行了量子力学处理。我们首先描述了单光子散射离开一个单一的移动量子发射体，显示出非互易传输和反冲引起的量子发射体运动能量的减少。然后，我们描述了带隙内的束缚态，这显示了在真实空间中的运动诱导的非对称相位。我们还演示了如何形成一个连续的带与奇异的色散关系，这些束缚态。最后，我们研究了具有各种初始动量分布的初始激发的量子发射体的自发发射，发现相对于静态发射体对应物在占据动力学和发射光子的空间分布中的强烈偏差。我们的工作扩展了波导QED工具箱，包括发射体的量子运动自由度，其在少光子动力学中的影响可以用于量子技术。
2020-07-28 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Direct Measurement of the Spatial-Spectral Structure of Waveguided Parametric Down-Conversion
本文研究了波导参量下转换光子对源中高阶空间模的传播。从周期性极化的KTiOPO $_4$波导中观察多模光子对光谱，使我们能够通过其独特的光谱特性隔离各个空间模式。我们直接测量了光子对中各模的空间分布，证实了波导模型的结果，并通过符合测量证明了非线性相互作用中各模的总宇称守恒。此外，我们表明，我们可以结合波导源的优势与潜力，以产生空间纠缠光子对散装晶体下变频器。
2009-12-03 quant-ph
Observation of two output light pulses from a partial wavelength converter preserving phase of an input light at a single-photon level
我们的实验表明，转换和未转换的光脉冲波长转换后，与各种转换效率保持在单光子水平的输入光的相位信息。在我们的实验中，我们转换时间分离的两个相干光脉冲的平均光子数为$\sim$ 0.1在780 nm的光脉冲在1522 nm的光脉冲，通过使用差频产生在一个极化的锂离子波导。我们观察到的转换和未转换的光脉冲在不同的转换效率值的时间分离的两个模式之间的单光子干涉。对于波长转换器实现的转换效率的任何值，我们观察到大于0.88的干涉比，而不抑制背景噪声。在转换效率为$\sim$ 0.5时，未转换光的观察到的能级为0.98，转换光的观察到的能级为0.99。
2013-11-07 physics.optics quant-ph
A Universal Topological Platform for Nonreciprocal Spin-Photon Interface in Solid-State Quantum Networks
Zhejiang Key Laboratory of Quantum State Control and Optical Field Manipulation, Department of Physics, Zhejiang Sci-Tech University（浙江理工大学物理系量子态控制与光场调控浙江省重点实验室）
本文提出了一种基于单壁碳纳米管微环的等离子体平台，利用Tomonaga-Luttinger液体实现强光-物质耦合、确定性非 reciprocal 光子路由和高效提取，通过拓扑保护实现高保真度的自旋-光子纠缠。
2026-05-07 quant-ph
Cryogenic Electro-Optic Polarisation Conversion in Titanium in-diffused Lithium Niobate Waveguides
量子光子学中的许多技术需要低温条件来操作。但是，开关、调制器和移相器等有源器件背后的底层平台必须与这些工作条件兼容。为了解决这个问题，我们展示了一个电光偏振转换器，在0.8K的1550 nm的光在钛扩散锂的钛酸盐波导。为此，我们利用锂的电光特性在正交偏振模式之间转换，光纤到光纤的传输> 43%。调制深度为23.6 ± 3.3dB，转换电压-长度积为28.8V cm。这使得低温光子学和有源元件能够在单个集成平台上组合。
2020-06-22 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Quantum frequency conversion between infrared and ultraviolet
报道了在周期性极化KTP波导中利用单级上转换实现红外和紫外波长之间的量子频率转换。由于单片波导设计，我们设法将电信波段输入光子转移到Yb ${}^{+}$的离子偶极跃迁波长369.5 nm。外（内）转换效率约为5%（10%）。该转换器中使用的高能泵浦引入了自发参量下转换（SPDC）过程，这是UV模式中噪声的原因。使用这个SPDC过程中，我们发现，转换器保留非经典相关的上转换过程中，呈现这种小型化的接口源的量子态的光在紫外线。
2016-10-11 quant-ph
Non-Markovian Multiphoton Chiral Dynamics with Giant Systems
本研究在巨非线性系统中探索非马尔可夫多光子手性动力学，通过可调相位差破缺宇称对称性，实现方向依赖的多光子态生成与非互易耗散相变，为波导量子电动力学提供通用控制策略。
2025-09-09 quant-ph
Quantum nonreciprocity from qubits coupled by Dzyaloshinskii-Moriya interaction
Texas A&M University（德克萨斯农工大学）
通过Dzyaloshinskii-Moriya相互作用实现量子非互易性，展示非互易传输、纠缠和光子成群，为波导QED中的非互易、透明度和纠缠提供新方法。
2026-02-11 quant-ph
Concentrated subradiant modes in one-dimensional atomic array coupled with chiral waveguides
该研究提出耦合两个相反手性波导的倾斜一维原子阵列非厄米系统，发现与亚辐射模式相关的非厄米趋肤效应及亚辐射漏斗效应，为开放量子系统非厄米现象研究提供新路径。
2022-10-12 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Single-photon manipulations based on optically-controlled chiral couplings in waveguide structures of Rydberg giant atoms
本文提出基于里德伯巨型原子波导的光控手性耦合平台，实现可切换的非互易光子散射和高效频率转换，为手性量子光学提供新方案。
2023-12-20 quant-ph
Nonreciprocal light transmission in parity-time-symmetric whispering-gallery microcavities
结合平衡损耗和增益分布的光学系统提供了一个独特的平台，以实现由非厄米宇称-时间-（PT-）对称哈密顿算子描述的量子系统的经典类似物，并产生具有新特性的新合成材料。到目前为止，PT对称光学系统的实验工作一直局限于波导中的谐振不发挥作用。在这里，我们报告的第一个演示PT对称性破缺的光学谐振腔系统，通过使用两个直接耦合的片上光学回音壁模式（WGM）微环石英谐振器。其中一个谐振器的增益是通过光泵浦嵌入在二氧化硅基质中的铒（Er 3+）离子来提供的;另一个谐振器表现出无源损耗。谐振器之间的耦合强度通过使用纳米定位平台来调整它们的距离。我们已经观察到的PT对称系统在线性制度的互易行为，以及过渡到非互易的PT破缺相变由于显着增强的非线性对称性相。我们的研究结果代表了新一代合成光学系统的重大进展，使片上操作和控制光传播。
2013-08-21 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.MP
Single-photon scattering in giant-atom waveguide systems with chiral coupling
本文研究巨原子与一维波导多点手性耦合的单光子散射，揭示手性可调的反洛伦兹透射谱、完美非互易散射及少点耦合下的光子带隙，为多通道单光子路由器提供新途径。
2024-05-16 quant-ph
Calibration-Independent Certification of a Quantum Frequency Converter
本研究提出一种不依赖设备校准的量子幺正操作认证方法，通过引入未探测事件与测量设置无关的假设降低探测效率要求，并在量子频率转换器实验中验证，99%置信度下实现≥84%的认证保真度与≥3.1×10⁻⁶的效率，为量子网络器件的可信表征提供了新方案。
2023-04-20 quant-ph
Enhancement of Quantum Excitation Transport by Photonic Nonreciprocity
两个二级发射器之间的增强的相互作用（例如，利用非互易性光子介质对原子进行光传输，可以在从量子信息科学到生物检测的广泛领域中受益。在这里，我们提供了一个详细的分析，为什么非互易光子介导的相互作用增强原子间激发传输效率。我们研究了一个由两个两能级发射器嵌入在一个通用的光子环境中的系统。通过比较对称和非对称的光子交换，我们分析表明，打破电磁互易性使得合作衰变率超过自发衰变率，即使在一个不对称的均匀系统。这意味着发射器的激发必须主要衰减到另一个发射器中，而不是泄漏和耗散到储存器光子模式中。我们还提供了一个例子，其中一个两级发射器链主要通过等离子体波导的倒易模式相互作用。然后，我们表明，在这样的系统中，通过驱动直流电流通过等离子体材料来打破互易性，可以大大增加从一个发射器到另一个发射器的光子发射的概率，从而导致量子能量传输效率的数量级增强。
2022-04-26 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Entangled photon triplets using lithium niobate nanophotonics
California Institute of Technology（加州理工学院）
本研究通过集成两个下转换器提升铌酸锂波导的级联效率，实现三元组生成速率达237±36 kHz/mW，显著提高三元组检测能力。
2026-01-07 quant-ph
Compact and efficient quantum frequency conversion of a fiber-pigtailed single-photon source
Université Côte d’Azur, CNRS, Institut de physique de Nice（尼斯大学、法国国家科学研究中心、尼斯物理研究所）；Quandela SAS（Quandela公司）；Université Paris-Saclay, CNRS, Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N)（巴黎-萨克雷大学、法国国家科学研究中心、纳米科学和纳米技术中心）
本文提出了一种基于光纤尾端单光子源和铌酸锂波导的高效量子频率转换方案，实现了单光子从 925.7 nm 到电信 C 波段的高效转换，端到端效率达 48.4%。
2025-12-10 quant-ph
Quantum frequency conversion of quantum memory compatible photons to telecommunication wavelengths
我们报告了一个实验，演示了与原子量子存储器兼容的弱光脉冲到电信波长的量子频率转换。我们利用PPLN非线性波导实现了波长从780 nm到1552 nm的单光子弱相干态的转换，转换时间为30 ns。我们测量的最大波导内部（外部）转换效率η_int = 0.41（η_ext = 0.25），我们表明，信噪比（SNR）是足够好的，以减少输入光子数低于1。此外，我们表明，晶体中的泵浦光产生的噪声是成比例的设备的光谱带宽，这表明更窄的过滤可以显着增加信噪比。最后，我们证明了量子频率转换器可以通过转换时间仓量子比特并测量转换后的量子比特保真度来工作在量子机制中。
2013-08-05 quant-ph
Dissipation-assisted few-photon optical diode
Hunan Key Laboratory for Micro-Nano Energy Materials and Devices and School of Physics and Optoelectronics, Xiangtan University（湘潭大学物理与光电工程学院）；Department of Electronic Science, College of Big Data and Information Engineering, Guizhou University（贵州大学大数据与信息工程学院电子科学系）
该研究通过耗散非线性腔体实现单光子和双光子二极管，揭示了耗散对非 reciprocal 量子设备的潜在应用。
2025-06-23 quant-ph
Periodically poled thin-film lithium niobate ring Mach Zehnder coupling interferometer for efficient quantum frequency conversion
针对量子通信网络中量子存储器多工作在可见波段的需求，提出基于周期极化薄膜铌酸锂波导耦合环形马赫-曾德尔干涉仪的量子频率转换器，实现毫瓦泵浦下90%转换效率、低于0.1Hz噪声的单光子可见-电信波长转换。
2025-01-13 quant-ph
