Overcoming photon blockade in circuit QED single-atom maser with engineered metastability and strong coupling
研究通过引入工程化亚稳态与受控耗散通道，在强耦合单原子微波激射器中克服光子阻塞，实现十几个光子的泵浦，并观察到传统激光特性与独特的单原子现象。
2022-09-12 physics.atom-ph quant-ph
Entropy evolution law in a laser process
利用纠缠态表象，通过求解描述激光过程的主方程的Kraus算符，首次得到了激光过程的熵变规律。熵的行为取决于激光过程中增益和阻尼的竞争。得到了光子数演化公式。
2012-09-21 quant-ph
Evolution of physical observables and entropy in laser process studied on the basis of Kraus-form solution of laser's master equation
虽然激光物理开始于20世纪60年代，但直到最近报道了激光主方程的Kraus形式解（Ann.Phys.334（2013）），才涉及到它的熵演化。本文在此基础上对新物理学进行了研究。分析了任意初始状态下激光过程中物理观测量和量子光学性质的时间演化，如光子数、二阶相干度等，并研究了这些状态的熵的演化。我们的结果与已知的激光行为符合得很好，这证实了主方程对激光的描述是恰当的，Kraus形式的算符解是正确的、简洁的和有用的。
2013-11-07 quant-ph
Improving the Efficiency of an Ideal Heat Engine: The Quantum Afterburner
通过串联使用激光器和微波激射器，可以在热机运行中涉及的热废气中获得激光作用。这种“量子加力燃烧室”涉及工作气体原子或分子的内部量子态以及腔量子电动力学技术，因此属于量子热力学领域。作为一个例子，它表明，奥托循环发动机的性能可以提高超过“理想”的奥托热机。
2001-05-25 quant-ph
Entropy Flow of a Laser Beam
Griffith University（格里菲斯大学）
研究揭示了理想激光束的熵流特性，通过相位扩散率和粒子流计算熵流，对比了热束与激光束的差异。
2026-07-15 quant-ph
Phase diffusion quantum entropy source on a silicon chip
我们报道了一个加速激光相位扩散量子熵源，所有非激光光学和光电元件都在硅光子学中实现。该设备使用高效和鲁棒的单激光器加速相扩散方法，并实现了整个量子熵源方案，包括具有优化分光比的非平衡马赫-曾德尔干涉仪，在0.5 mmx 1 mm的足迹。我们展示了Gbps的原始熵产生速率与传统的CMOS制造技术兼容的技术。
2018-04-12 quant-ph
Modular variable laser cooling for efficient entropy extraction
提出并实验验证一种基于自旋态相关位移和重泵浦的模块化变量激光冷却方法，有效降低振荡器熵，实验用单个囚禁离子实现。
2024-08-28 quant-ph
Move aside pentacene: Diazapentacene doped para-terphenyl as a zero-field room-temperature maser with strong coupling for cavity quantum electrodynamics
微波激射器是激光器的微波模拟物，有望提供微波信号的超低噪声放大，用于医学MRI成像和深空通信。由于发现了可在室温下操作的增益介质，避免了阻碍其使用的笨重低温，现代对脉泽的研究重新点燃。然而，除了掺杂对三联苯的并五苯和金刚石中带负电荷的氮空位缺陷这两种已知材料之外，在寻找全新的室温增益介质方面几乎没有进展。在这里，我们发现6，13-diazapentacene掺杂对三联苯作为微波激射增益介质，可以在室温下工作，没有外部磁场。测得的脉泽脉冲功率为-10 dBm，表明它在绝对功率上与并五苯掺杂的对三联苯相当，同时与其并五苯前身相比具有令人信服的优势，因为它具有更快的放大启动时间，可以用620 nm的更长波长的光激发，并且由于添加了氮基团而具有更大的化学稳定性。此外，我们表明，脉泽爆发允许6，13-二氮杂并五苯掺杂的对三联苯达到腔量子电动力学的强耦合制度，在那里它具有182的高协同性。我们研究了6，13-二氮杂并五苯掺杂的对三联苯的光学和微波自旋动力学，以评估其作为脉泽增益介质的行为，其中它具有快速的系间穿越和有利的更高的三重态量子产率。我们的研究结果铺平了道路，为未来发现其他类似的脉泽材料，并帮助点，这样的材料作为有前途的候选人在室温下的腔量子电动力学效应的研究。
2022-11-11 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.optics
A Quantum-Enhanced Feedback Oscillator
LIGO Laboratory, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院LIGO实验室）；Department of Mechanical Engineering, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院机械工程系）
该研究展示了接近标准量子极限（SQL）的光电子振荡器（OEO），通过调控其量子态提升相位稳定性，验证了反馈振荡器量子增强的基本原理。
2026-08-11 physics.optics quant-ph
A superradiant two-level laser with intrinsic light force generated gain
针对连续波超辐射激光实现难题，提出利用双色相干泵浦产生的状态依赖光力在单模腔中集中激发态原子以形成连续增益，并通过二阶累积量展开与半经典模拟确定窄带连续运行参数区间。
2023-11-03 quant-ph
Evaluating entropy rate of laser chaos and shot noise
从模拟原始信号中提取高维混沌和散粒噪声的熵率是信息安全领域的一个重要问题。我们实验提出了一个准确的评估熵率的物理过程的随机性。利用平均排列熵值在记忆时间内的增长率，对光反馈激光混沌的熵产生和散粒噪声的物理随机性极限进行了定量和明确的判别。从实验和理论上研究了具有不同嵌入延迟时间的滤波激光混沌的排列熵差。高分辨率地图的熵差观察到的范围内的注入反馈参数空间。我们还澄清了在很宽的参数范围内的熵率和激光混沌的时间延迟签名之间的反比关系。与原始混沌相比，通过频带提取器，延迟信号被抑制了95%以上，最小值为0.015，实验结果与理论相符。我们的系统提供了一个值得称道的熵评估和物理随机数生成的来源。
2019-09-23 nlin.CD physics.optics quant-ph
Gain-switched vcsel as a quantum entropy source: the problem of quantum and classical noise
我们考虑增益开关VCSEL中偏振交换的量子噪声提取问题。量子随机数发生器的工作原理是基于产生具有两个正交偏振态之一的激光脉冲，然后用比较器对偏振分辨脉冲进行数字化。在激光脉冲的强度值接近比较器的阈值时，光电探测器的经典噪声的贡献将在决定逻辑0或1的选择时起关键作用。我们展示了如何评估经典噪声的贡献，以及如何计算后处理所需的量子减少因子。
2023-01-27 quant-ph
Oscillations in Quantum Entanglement During Rescattering
研究了在几个周期的强激光脉冲作用下，电子与母离子之间的量子纠缠随时间的演化。基于一个简单的一维模型，我们计算的诺依曼熵的过程中的载波包络相位的几个值。诺依曼熵振荡的局部最大值与激光脉冲的电场的过零点相一致。我们采用维格纳函数来定性地解释相空间中再散射的量子动力学。
2012-03-06 quant-ph
Entanglement and entropy engineering of atomic two-qubit states
我们提出了一个利用量子库工程的方案来控制两个原子的内部态纠缠在一个高精细光学腔中。利用激光场和腔场驱动两个亚稳态原子基态之间的拉曼跃迁，实现了一个对应于一对两态原子集体耦合到压缩库的系统。相敏库关联导致原子之间的纠缠，并且，通过局域么正变换和压缩的程度和纯度的调整，可以制备具有任何允许的线性熵和形成纠缠的组合的纠缠混合态。
2002-03-28 quant-ph
Entropic measure of directional emissions in microcavity lasers
提出了微腔激光器中定向辐射的概念。首先，香农熵的远场分布在极坐标可以量化的程度的单向性的发射，而以前的概念的单向性不能有效地测量在鲁棒范围内对变形参数的变化。第二，定向发射的发散角是根据半峰全宽唯象地定义的，并且它几乎不适用于复杂的峰结构。然而，在直角坐标系中，远场分布的半边缘概率的Shannon熵可以给出等价的结果，而且它甚至适用于发射峰结构复杂的情况。
2022-09-19 physics.optics quant-ph
Random bits, true and unbiased, from atmospheric turbulence
随机数代表了数值模拟、游戏、信息科学和安全通信的基本成分。数学和确定性发电机受到信息熵不足的影响。另一方面，合适的物理过程表现出内在的不可预测性，可以利用这些不可预测性来生成熵达到理想极限的真正随机数。在这项工作中，我们提出了一种方法来提取真正的随机比特通过使用大气湍流：通过发送一个激光束沿143公里的自由空间链路，我们利用空气折射率在光传播的混沌行为。然后通过将接收到的激光波前的像差和畸变转换成数字单位来获得随机数。生成的数字未经任何后处理，通过了最具选择性的随机性测试。我们的提取算法的核心可以很容易地推广到其他物理过程。
2013-09-18 quant-ph
The effect of a coupling field on the entanglement dynamics of a three-level atom
利用约化量子熵研究了耦合光场对三能级量子系统纠缠及其自发发射的影响。我们考虑两个方案，上层和下层耦合。通过计算两个系统的纠缠度，表明原子与其自发发射之间的纠缠可以通过耦合光场来控制。然而，这一领域，影响纠缠在两个方案不同，它是只有低级别的耦合方案，显示了一个非零的稳态DEM，可以控制的耦合激光场的强度和失谐。
2012-10-11 quant-ph
Entanglement between electronic and vibrational degrees of freedom in a laser-driven molecular system
我们研究了在玻恩-奥本海默近似下，由电子振动耦合产生的分子系统中的电子和振动自由度之间的纠缠。希尔伯特空间纯态中的纠缠使用约化密度矩阵的冯诺依曼熵和约化线性熵来量化。这些纠缠措施的表达式推导出的$2 \times N_v$和$3 \times N_v$的情况下的二分纠缠，其中2和3是尺寸的电子希尔伯特空间$\cal{H}$ $_{el}$，和$N_v$是尺寸的$\cal{H}$ $_{vib}$。以铯原子$_2$分子的$a^3Σ_{u}^{+} (6s,6s)$和$1_g(6s,6p_{3/2})$态之间的耦合为例，研究了两个电子态在激光脉冲作用下的纠缠动力学.减少的线性熵表达式的$3 \times N_v$的情况下得到的是用来遵循的纠缠演化在一个计划提出的控制Cs $_2$冷分子中的电子振动动力学，这意味着$a^3Σ_{u}^{+}(6s,6s)$，$0_g^-(6s,6p_{3/2})$，和$0_g^-(6s,5d)$电子状态，这是耦合的非绝热径向耦合和啁啾激光脉冲序列。
2014-02-27 physics.atm-clus physics.chem-ph quant-ph
Precision measurements of quantum defects in the $n$P$_{3/2}$ Rydberg States of ${}^{85}$Rb
里德伯态被用于我们的单原子脉塞实验中，因为它们提供了一个大的偶极矩，并在高Q腔中与低数量的微波光子强耦合。在这里，我们报告的P $_{3/2}$态的绝对频率的主量子数$n=36$到$n=63$。这些测量用三步激光激发方案进行。一个波长计校准频率梳提供准确的绝对频率测量在整个范围内，减少测量不确定性为1MHz。我们将光谱结果与已知频率测量结果进行比较，作为测量精度的测试。
2009-05-05 physics.atom-ph quant-ph
Radiation from Atoms Falling into a Black Hole
我们证明了原子从外部通过空腔落入黑洞（BH）时会发出加速辐射，这在远处的观察者看来很像霍金BH辐射。特别是，我们发现通过一个简单的激光分析的加速辐射的熵。我们称这种熵为视界增亮加速辐射（HBAR）熵，以区别于贝肯斯坦和霍金的BH熵。
2017-11-27 gr-qc hep-ph hep-th
