The Casimir-Lifshitz formula for rectangular dielectric waveguide
本文分析了由两种不同介电材料组成的矩形波导中的Casimir-Lifshitz效应，采用表面模式技术推导出广义Lifshitz公式，实现了对Casimir-Lifshitz能量的精确计算，并在渐近极限下恢复了完美反射边界的经典表达式。
2024-10-15 hep-th quant-ph
Controlling single-photon scattering in a rectangular waveguide by a V-type three-level emitter
本文研究了矩形波导中V型三能级辐射体对单模区以外大范围入射光子的散射。利用Lippmann-Schwinger形式，解析地导出了完全透射和完全反射的充要条件。在单模区，通过调节发射极的参数，可以实现电磁感应透明（EIT）引起的完全透射和Fano共振引起的完全反射。但在多模区，除了输入态是相干叠加态外，没有理想反射，光子不可避免地会进入其他传播模式，这是由于发射体介导的波导模式间的间接相互作用。由有限截面引起的光子输运的其他显著特征包括反射共振的蓝移和截止频率效应。
2019-08-16 physics.optics quant-ph
Characterizing the attenuation of coaxial and rectangular microwave-frequency waveguides at cryogenic temperatures
对于任何低温固态实现的量子信息处理器，在超过芯片级的距离上进行量子通信都需要低损耗波导。我们测量和分析市售微波频率波导的衰减常数下降到毫开尔文温度和单光子水平。更具体地说，我们的特点的范围内的同轴和矩形微波波导下降到$0.005\,\rm{dB}/\rm{m}$使用谐振腔技术的频率相关的损失。通过测量介质波导材料的内部品质因数，并与已建立的损耗模型进行比较，研究了常用介质波导材料的损耗角正切和相对介电常数。我们的表征的结果是相关的准确预测的信号水平在输入的低温设备，减少任何检测链中的损失，并估计在低温系统中的信号耗散引起的热负荷。
2016-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Incomplete spontaneous decay in a waveguide caused by polarization selection
真空库的空间结构对波导中激发态原子的自发衰变有着本质的影响。考虑到量子信息科学的一系列应用，这是特别令人兴奋的。我们发现，在原子跃迁频率大于波导截止频率且远离截止频率附近的条件下，自发衰变可以是不完全的，因此激发态布居的时间依赖性渐近地接近于一个非零值.发现的效果解释了暗态的出现，这是非衰减，由于偏振选择规则。结果表明，对于矩形截面单模波导，当偶极-偶极长程相互作用起主要作用时，单原子和双原子的情况都是如此。
2020-04-27 quant-ph
Modelling spontaneous four-wave mixing in periodically-tapered waveguides
周期性渐变波导技术是一种新兴的潜在途径，建立准相位匹配方案，有效的按需参数相互作用在三阶非线性材料。在本文中，我研究了这种方法在增强自发光子对发射的光纤和平面波导与正弦变化的截面。我已经开发了一个通用的强大的量子模型来研究这个过程下的连续或脉冲泵浦激发。该模型显示，通过当前的制造技术，具有少量锥形周期的波导中的光子对产生有很大的增强。我设想这项工作将开辟一个新的研究领域，以研究如何完全优化锥形图案，以定制三阶非线性引导结构中输出光子的光谱特性。
2019-01-18 quant-ph
The effect of self- and cross-phase modulation on photon-pairs generated by spontaneous four-wave mixing in integrated optical waveguides
采用一种新的时域方法，利用动量算符来模拟无损耗非线性波导中的自发四波混频。研究了自相位调制和交叉相位调制对光子对产生率和光子纯度的影响。我们表明，在特殊的情况下，只有一半的光子对状态被过滤的产生率和纯度的预言光子是未修改的存在下的自和交叉相位调制。当我们考虑预示单光子源时，这种特殊情况的重要性就出现了，未来的方案可能只过滤预示光子，以确保保持高的预示效率。
2017-07-11 quant-ph
Dynamics of spontaneous emission in a single-end photonic waveguide
我们研究了一个二能级系统的自发发射，例如一个原子或类原子物体，耦合到一个单端，半无限的一维光子波导，使得一端表现为完美的反射镜，而光可以穿过相对端而没有背反射。通过量子微观模型，我们表明，这种几何形状可以导致非指数和长寿命的原子衰变。在适当的条件下，在原子-镜间隙中出现一个束缚原子-光子定态，从而捕获了大量的初始原子激发。然而，这可以通过施加原子频移来释放，引起光子发射的恢复。这种影响的弹性典型的有害因素进行了分析。
2013-01-22 quant-ph
Increased pump acceptance bandwidth in spontaneous parametric downconversion process using Bragg reflection waveguides
在本文中，我们表明，通过适当地定制的布拉格反射波导（BRW）模式的色散特性，它是可能的，以实现高效的光子对产生在一个大的泵浦带宽，同时保持窄的信号带宽。提出的结构由具有周期性极化GAN芯的高折射率芯BRW和由$Al_{0.02}Ga_{0.98}N$和$Al_{0.45}Ga_{0.55}N$交替层构成的周期性分层包层组成。这样的光子对发生器应该在实现用于量子信息处理的紧凑和稳定的源中找到应用。
2009-04-11 quant-ph
Correlated Photon Pair Production by Spontaneous Parametric Down Conversion in Quasi-Phase-Matched AlGaAs superlattice Waveguides using a Continuous Wave Pump
本文报道了在准相位匹配的超晶格AlGaAs波导中产生相关光子对的实验结果，实验结果表明，在连续（CW）泵浦下，相干光子对的产生率（>100）比先前报道的脉冲泵浦下AlGaAs波导中的自发下转换（SPDC）方案提高了两个数量级以上。
2013-04-01 physics.optics quant-ph
Spontaneous decay rates in active waveguides
本文提出了一种测量一维波导中导频、辐射和总衰减率的新方法。理论上还表明，在实际的掺铒光纤放大器和掺铒波导放大器中，有效模面积半径小于1微米，可以实现总衰减率的大的修改。
2005-05-17 physics.optics quant-ph
Spontaneous emission interference in negative-refractive-index waveguides
分析了置于负折射率波导中的V型三能级原子的自发辐射。我们发现，在薄波导，高效的表面导模的支持，这不会发生在正折射率波导。此外，在低吸收下，与常规介电波导相比，模式密度以及因此进入特定常规导模的自发发射增强了几个数量级。发射到不同模式之间的不对称性和特定导模的增强允许在具有正交跃迁偶极矩的跃迁之间诱导强的自发发射干扰。
2009-02-17 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Simultaneous Matching of Phase and Amplitude for Spontaneous Parametric Down-conversion in Semiconductor Waveguides
提出对半导体波导非线性系数进行非均匀调制，实现相位与振幅同时匹配，使光子对生成效率最高提升13个数量级，并探索了通信波段可调谐的紧凑高效孪生光子源。
2025-09-18 physics.optics quant-ph
Spontaneous parametric downconversion in waveguides: What's loss got to do with it?
我们推导出的频率相关性和出口概率表达式产生的光子通过自发参量下转换（SPDC）的非线性波导中表现出线性散射损耗。这样的损失包括在一个一般的哈密顿形式主义通过连接波导模式与储层模式的唯象耦合哈密顿量，其参数是后来涉及到通常的损耗系数。在SPDC对产生的低概率的限制下，损失的存在要求我们将通常的无损生成对态写成约化密度算符，并且我们发现这个密度算符自然地由双光子、单光子和零光子贡献组成。与双光子贡献相关联的双光子概率密度或联合光谱强度（JSI）不仅由相位匹配项确定，而且由损耗匹配项确定。在这一项内的损失系数的相对大小导致三个质量不同的国家和地区发展委员会联合体制。如果泵浦或产生的光子损失比另一个高得多，则相位匹配平方sinc函数的旁瓣被洗掉。另一方面，如果泵浦和产生的光子损失被适当地平衡，则有损JSI与无损JSI相同。最后，如果所生成的光子损耗是频率相关的，则JSI的形状可以被更严重地改变，潜在地导致所生成的光子与低损耗波导中生成的光子相比频率相关性更低，但是也产生效率更低。
2014-11-10 quant-ph
Breaking the Exponential: Decoherence-Driven Power-Law Spontaneous Emission in Waveguide Quantum Electrodynamics
该研究揭示了在波导量子电动力学中，退相干驱动的幂律自发辐射机制，突破了传统指数衰减定律。
2026-01-09 physics.optics quant-ph
Spontaneous Parametric Down-Conversion and Quantum Walks in Arrays of Quadratic Nonlinear Waveguides
分析了泵浦光在二次非线性波导阵列中自发参量下转换同时产生光子对和量子行走的过程。我们证明了这个灵活的平台允许创建具有不同空间相关性的量子态。特别是，我们预测，输出光子的相关性可以从光子聚束完全经典控制的反聚束通过改变阵列的温度或泵浦光束的空间分布切换。
2011-08-31 physics.optics quant-ph
Spontaneous emission of a three-level artificial atom in a one-dimensional open waveguide
Novosibirsk State Technical University（新西伯利亚国立技术大学）
研究一维开放波导中三能级人工原子的自发辐射特性，揭示强耦合下光子频率相关性和能量相同性现象。
2026-02-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Talbot effect in cylindrical waveguides
我们扩展平面或矩形几何形状的Talbot复兴理论的情况下，圆柱形波导。我们推导出一个列表的条件，是必要的，以获得恢复圆柱波导。基于Wigner和Kirkwood-Rihaczek函数的相空间方法提供了与Talbot效应相关的TM模干涉的图形表示。
2006-04-07 physics.optics quant-ph
Enhancement of spontaneous entanglement generation via coherent quantum feedback
研究了半无限一维光子波导中两个二能级辐射源（量子比特）的纠缠动力学。每个量子比特与波导的耦合是手性的，这取决于光的传播方向。波导的有限端由完美的反射镜终止，使得相干量子反馈被引入系统。我们证明了通过控制反馈的时间延迟可以保持量子比特之间的手征纠缠。此外，当时间延迟可以忽略时，量子比特-量子比特约化系统在强耦合区域内演化，量子比特几乎可以达到最大纠缠。我们还分析了一些相关参数的变化的协议的鲁棒性。
2020-03-04 quant-ph
Collective photon routing improvement in a dissipative quantum emitter chain strongly coupled to a chiral waveguide QED ladder
本文研究了单光子在一维周期链中的路由方案，链中的两个量子发射体（QE）与两个波导呈梯形强耦合。已知的是，对于单发射器手性波导阶梯设置，如果满足谐振条件并且完全忽略自发发射，则光子可以以$100\%$概率（确定性地）从一个波导重定向到另一个波导。然而，当包括自发发射时，路由方案变得相当不完善。在本文中，我们提出了一个解决这个问题的方法，通过考虑一个链的QE，其中除了波导介导的相互作用之间的发射器，一个直接的和无限长范围的偶极-偶极相互作用（DDI）被考虑在内。我们发现，从强DDI所产生的集体效应保护路由方案从自发发射损失。特别是，我们证明了路由器操作可以改善从$58\%$到$95\%$在一个典型的耗散手性光-物质界面组成的纳米线模式强烈相互作用的线性链的30个量子点。随着近年来手征量子光学实验的进展，量子阱与锥形纳米纤维的倏逝耦合可以作为实验实现这项工作的平台。
2020-06-20 quant-ph
Waveguide QED: controllable channel from quantum interference
我们研究了一个波导QED系统，其中包含一个矩形波导和一个二能级系统（TLS），其中横模TMmn定义了被导光子的量子信道。研究发现，TM11通道中的光子丢失可以通过用TMmn通道的某种相干叠加来克服，这种相干叠加被称为可控通道（CC），因为CC中的光子可以被TLS完美地反射或透射，而不会丢失到其他通道中。当光子从与CC正交的其中一个无散射通道（SFC）入射时，暗态出现。其物理机制是与Fano共振相关的多通道干涉。
2013-08-09 quant-ph
Generation of heralded single photons beyond 1100 nm by spontaneous four-wave mixing in a side-stressed femtosecond laser-written waveguide
我们在飞秒激光直写玻璃波导中实现了单片可集成的先驱光子源。具有宽波长间隔的光子对的产生需要在正常色散区中伴随的大双折射。在这里，通过纳入侧应力轨道，我们生产的波导的双折射率为$1.64\times~10^{-4}$和980 nm附近的传输损耗低至0.21 dB/cm。我们测量了波长间隔为300 nm的光子对，其内部产生速率超过$5.05\times10^6$ /s。二阶关联表明，产生的光子对是在一个强非经典的制度。
2015-11-26 physics.optics quant-ph
Design of spontaneous parametric down-conversion in integrated hybrid SixNy-PPLN waveguides
高效率和高纯度的光子源是量子信息处理的迫切需要。设计了一种用于产生通信波段高纯度II类自发参量下转换（SPDC）光子的芯片级SixNy和薄膜混合极化LiNbO 3波导。在1560 nm处获得了225%W ^（-1）·cm^（-2）的二次谐波产生效率。联合光谱分析进行估计的SPDC光子的频率相关性，产生高达95.17%的本征纯度。在SPDC的带宽内，这些高纯度光子对的产生率估计为2.87 * 10^7对/s/mW。我们的芯片级混合波导设计具有大规模的芯片上量子信息处理和集成的光子有效的量子密钥分发通过高维时间能量编码的潜力。
2019-10-31 physics.optics quant-ph
Scattering in $\cal PT$ and $\cal RT$ Symmetric Multimode Waveguides: Generalized Conservation Laws and Spontaneous Symmetry Breaking beyond One Dimension
我们推广了光在一维$\cal PT$对称系统中传播的广义守恒律，即，对于透射率$T$和反射率$R_{L,R}$从左和右的$|T-1|=\sqrt{R_LR_R}$，到具有$\cal PT$或$\cal RT$对称性的多模波导，其中需要更高维的研究。这些守恒律不仅存在于透射和反射矩阵的矩阵形式中，而且通过定义广义透射率和反射率，它们也存在于实值量的标量形式中。然后，我们讨论，第一次，如何多模$\cal PT$对称波导可以用来观察自发对称性破缺的散射矩阵，这通常需要调谐系统的非厄米性（即增益和损耗的强度）。这里，使用多模波导的优点是消除了对任何系统参数的调谐：横模阶数$m$起到对称性破缺参数的作用，并且通过在单个频率和固定的增益和损耗强度下在每个波导通道中简单地执行散射实验来观察对称性破缺。
2015-10-27 physics.optics quant-ph
Lattice topology and spontaneous parametric down-conversion in quadratic nonlinear waveguide arrays
我们分析了各种实验可行的一维二次非线性波导阵列中的自发参量下转换，重点是晶格的拓扑不变量和双光子相关性之间的关系。非平凡的拓扑结构导致阵列的布洛赫波的非平凡的“缠绕”，这为双光子的产生引入了额外的选择规则。这些选择规则是对使用泵浦光束的空间分布和相位匹配条件的现有控制的补充，并且独立于现有控制。在有限晶格中，非平凡拓扑产生单光子边缘模式，导致“混合”双光子边缘模式，其中一个光子位于边缘，另一个光子传播到体中。当单光子带隙足够大时，这些混合双光子模式驻留在体双光子布洛赫波谱的带隙中。数值模拟支持我们的分析结果。
2015-05-19 physics.optics quant-ph
Controlling single-photon transport in waveguides with finite cross-section
研究了准一维矩形波导的横向尺寸效应对二能级系统中单光子散射的影响。我们使用基于Lippmann-Schwinger方程的散射形式计算单次入射光子的透射和反射系数。当波导的横向尺寸大于某一临界尺寸时，我们发现横模将参与单光子散射。考虑到与高横模的耦合，我们发现当输入能量大于最大束缚态能量时，最低通道中的光子将丢失到对应于其他横模的另一通道中。预测了三种共振现象：单光子共振、光子费什巴赫共振和截止频率共振。在这些共振下，输入光子被完全反射。
2013-08-02 quant-ph
Electromagnetic Transition in Waveguide with Application to Lasers
计算了波导中二能级原子系统的电磁跃迁。与自由空间中的结果相比，由于相空间变小，自发发射率降低，同时在某些情况下出现共振现象。此外，还考虑了波导中的非均匀电磁场对吸收和受激发射的影响。将所得结果应用于激光器，提出了一种提高激光功率的方法。
2002-03-27 quant-ph
Power attenuation in millimeter-wave and terahertz superconducting rectangular waveguides: linear response, TLS loss, and Higgs-mode nonlinearity
High Energy Accelerator Research Organization (KEK)（高能加速器研究机构）；The Graduate University for Advanced Studies (Sokendai)（高级研究院）
本研究通过建立超导波导功率衰减分析框架，揭示了TLS损耗和Higgs模非线性对毫米波和太赫兹波段衰减的影响，发现低温下TLS损耗显著并产生Higgs模峰值。
2026-02-19 cond-mat.supr-con physics.acc-ph physics.ins-det
Controllable Frequency Entanglement via Auto-Phase-Matched Spontaneous Parametric Down-Conversion
提出了一种利用自发参量下转换产生频率相关可控纠缠光子的新方法。该方法需要启动反向传播SPDC在单模非线性波导与波导垂直的脉冲光束泵浦。与其他方案相比，该方法具有几个优点，包括无论系统的色散特性如何，都能够产生频率相关的光子对。数值证据表明，在频率相关的双光子态的特殊情况下，这个源提供的改进。
2003-04-17 quant-ph
Experimental generation of tripartite telecom photons via an atomic ensemble and a nonlinear waveguide
非经典多光子态和非经典数态由于其在基础量子力学测试、量子精密测量和量子计算中的广泛应用而受到人们的广泛关注，因此在实验上产生非经典多光子态和非经典数态是一个长期的目标。本文利用热原子系综中的自发拉曼散射过程与周期极化非线性波导中的自发参量下转换过程级联，制备了三重态光子，观察到了三重态光子的强时间相关性。我们的实验代表了不同阶次的非线性过程和不同的物理系统的第一次组合，显示了这种复合系统在这一研究方向的可行性。此外，所制备的真三重态光子全部在电信波段，适合于光纤中的长距离量子通信。
2015-01-12 quant-ph
Generation of correlated photons in controlled spatial modes by down-conversion in nonlinear waveguides
本文报道了在准相位匹配KTiOPO_4非线性波导中自发参量下转换产生的相关光子对的观测结果。在830 nm波长区域观察到的符合率与单光子计数率的最高比率超过18%。这使得非线性波导成为用于计量和量子信息处理应用的有希望的相关光子源。我们还讨论了控制多模波导结构中产生的下转换光子的空间特性的可能性。
2001-03-07 quant-ph
Two-Photon Polarization Interference for Pulsed SPDC in a PPKTP Waveguide
研究了超短脉冲泵浦下KTP晶体周期极化波导结构中自发参量下转换的光谱特性。我们的理论分析揭示了一个强烈的多模和非对称结构的双光子光谱振幅的II型SPDC。基于红-欧-曼德尔偏振干涉和窄带滤波的实验证据证实了这一结果。
2008-10-06 quant-ph
The effect of scattering loss on connections between classical and quantum processes in second-order nonlinear waveguides
我们发现，在具有任意散射损耗的非线性光波导中，自发参量下转换（SPDC）与和频产生之间存在有用的联系，而SPDC与差频产生则不存在这种联系。这一结果加深了量子和经典的二阶非线性光学波导过程之间的关系，并确定了最准确的表征其量子性能的存在下的损失完全基于经典的测量。
2014-12-10 quant-ph
Multi-emitter oscillating bound states in Waveguide QED
Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA), CSIC-Universidad de Zaragoza（阿拉贡纳米科学与材料研究所（INMA），西班牙科学研究中心-萨拉戈萨大学）；Departamento de Fisica de la Materia Condensada, Universidad de Zaragoza（萨拉戈萨大学凝聚态物理系）；Instituto de Ciencias Físicas, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理科学学院）
本研究通过波导量子电动力学平台，揭示了多发射体振荡束缚态的形成机制及其在非局部平衡态中的动态行为。
2026-02-17 quant-ph
Entanglement generation using silicon wire waveguide
我们报告的第一个纠缠产生实验，利用硅波导。在1.09厘米长的硅线波导中利用自发四波混频，在不控制温度的情况下产生了1.5微米的高纯度时间仓纠缠光子，并观察到可见度>73%的双光子干涉条纹。
2007-11-15 quant-ph
Generation of paired photons in a quantum separable state in Bragg reflection waveguides
本文提出并分析了一种基于半导体AlGaN层布拉格反射波导中自发参量下转换产生可分离（量子不相关）光子对的新方法。该平台允许去除以不同空间模式传播的成对光子之间的任何光谱相关性。通过调整波导的结构参数和色散，光子可以被设计为显示相同或不同的光谱。
2010-11-17 quant-ph
Long-lived entanglement of two multilevel atoms in a waveguide
我们研究了两个多能级量子发射体的非平凡束缚态的存在以及光子在线性波导中的传播。我们描述了这种状态的存在条件，并确定其一般性质，特别是集中在两个发射器之间的纠缠，这增加了激发的数量。我们讨论了相关的纠缠保存和产生的自发弛豫过程的结果。
2017-06-10 quant-ph
Purcell factor for point-like dipolar emitter coupling to 2D-plasmonic waveguides
我们从理论上研究了位于任意形状的二维等离子体波导附近的点状偶极发射体的自发发射。我们调用一个明确的链接与波导的模式密度描述的电磁通道，发射器可以耦合。我们得到一个封闭的形式表达的耦合传播等离子体激元，因此扩展的Purcell因子等离子体配置。详细讨论了辐射和非辐射对自发发射的贡献。
2011-07-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dispersion-based control of modal characteristics for parametric down-conversion in a multimode waveguide
我们报道了在周期性极化的磷酸钛氧钾（KTiOPO4）非线性波导中通过II型自发参量下转换产生基本空间模式的近红外光子对，该波导支持多个横模。这在实验上证明了一种通用的方案，用于控制所产生的非经典光的空间特性的基础上开发的模间色散。下转换光子的特征在于在预示的制度中的光束品质因数的测量。
2012-01-23 quant-ph
Enhancement of the spontaneous emission in subwavelength quasi-two-dimensional waveguides and resonators
本文考虑了二维发射体（如量子阱或二维半导体）在准二维波导或腔中的自发发射的量子电动力学问题。我们应用海森堡-朗之万方法，其中包括耗散和波动的电子系综和电磁场的腔在平等的基础上。我们引入的朗之万噪声算子不依赖于任何特定的耗散库模型，可以应用于任何耗散机制。此外，我们的方法是适用于非平衡电子系统，例如，在泵的存在下，超出了标准的波动耗散定理的适用性。我们推导出简单的，但实际上重要的几何形状：带状线和矩形腔的解析结果。我们的研究结果表明，一个显着的增强自发发射，通过一个100倍或更高的顺序，是可能的量子阱和其他二维发射器在亚波长腔。
2018-01-02 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Spontaneous emission of Schrödinger cats in a waveguide at ultrastrong coupling
约瑟夫森电路提供了一个现实的物理设置，其中光物质精细结构常数可以成为一阶，允许达到由非微扰效应超过标准量子光学占主导地位的制度。简单的过程，如自发发射，因此获得了多体特征，可以使用量子叠加相干态的时间相关态矢量的新描述来解决。我们发现，自发原子衰变在超强耦合导致光谱宽薛定谔猫，而不是单色单光子的排放。这些猫状态保持部分纠缠与发射器在中间阶段的动态，即使在发射后，由于一个大的分离的时间尺度之间的快速能量弛豫和指数缓慢的退相干。一旦量子比特的退相干最终建立，量子信息就完全转移到发射的猫的状态。
2017-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Multiplexed readout of four qubits in 3D cQED architecture using broadband JPA
我们提出并证明了一种频率复用读出方案在3D cQED架构。我们使用四个transmon量子位耦合到各个矩形腔，这些腔通过孔径耦合到公共矩形波导馈线。馈线另一端的同轴波导Transformer允许发射和收集复用信号。反射的读出信号由具有380 MHz带宽的阻抗工程宽带参量放大器放大。这为我们提供了使用紧凑的微波电路的多个量子位的高保真度单次读出，这是在3D cQED中扩展到更多量子位的有效方式。
2019-01-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Discrete Diffraction for Spectral Purification in Spontaneous Four Wave Mixing: a Recipe
波导阵列内的光的线性离散光的衍射允许对光的纵向空间分布的控制。我们提出了一种方法，使用这种控制，有效地调制自发四波混频系统中的非线性。这允许去除所生成的信号光子对与空闲光子对之间的伪频率相关。将我们的方法编织成波导设计的配方，对于简单的绝缘体上硅几何形状，我们展示了从P = 0.78到P = 0.97处的近饱和的光谱纯度改善。
2019-12-09 physics.optics quant-ph
Virtual Atom-Photon Bound States and Spontaneous Emission Control
本文研究了源于初始原子-光子纠缠的瞬态原子-光子束缚态，并提出了减缓原子自发衰变的方法，为量子技术中的自发辐射控制提供了新思路。
2025-04-30 physics.optics quant-ph
Optical coprocessor based on spontaneous Brillouin scattering
基于布里渊散射的光学协处理器通过环形谐振器与波导耦合实现矩阵-向量乘法，利用热声子激发反斯托克斯模式进行并行计算。
2025-12-17 physics.optics quant-ph
Generation of Polarization Entangled Photon Pairs in a Planar Waveguide
在本文中，我们分析了自发参量下转换在一个2D的倾斜条型周期性极化平面波导，并表明，这样的配置有效率高于散装晶体的情况下，易于收集的可能性一样，在信道波导的附加功能的波长可调谐性。所提出的设计应该在使用集成量子光学的量子处理中找到应用。
2017-01-03 physics.optics quant-ph
Degenerate Squeezing in Waveguides: A Unified Theoretical Approach
我们考虑脉冲泵浦自发参量下转换（SPDC）以及脉冲单和双泵浦自发四波混频过程中的波导在一个统一的哈密顿理论框架。在$k$空间中使用线性算子方程，我们的方法允许包含线性损耗、自相位调制和交叉相位调制以及任意阶的色散。我们描述状态演化的二阶矩，我们开发明确的表达式。我们使用我们的方法来计算联合频谱振幅的简并压缩使用SPDC解析在微扰极限，基准我们的理论对众所周知的结果在可忽略的群速度色散的限制，并研究最近提出的量子采样实验的适用性源。
2019-10-23 physics.optics quant-ph
Nonlinear characterisation of a silicon integrated Bragg waveguide filter
在自发四波混频（FWM）光子源中，布拉格波导是一种很有前途的用于泵浦抑制的光学滤波器。在这项工作中，我们调查的过滤器本身不需要的光子对的产生。我们这样做，利用自发和经典的四波混频，这使得精确的非线性响应的设备的特性之间的关系。从经典的测量估计的对生成率与计算的理论值相比，通过一个完整的量子模型的过滤器，这也允许调查所产生的对的光谱特性。我们发现一个很好的理论和实验之间的协议，确认受激FWM是一个有价值的方法来消除集成滤波器的非线性响应，并在布拉格波导中产生的对是不是一个严重的问题，一个完全集成的非经典源的操作。
2018-02-15 physics.optics quant-ph
Non-Markovian exceptional points in waveguide quantum electrodynamics
Politecnico di Milano（米兰理工大学）；IFISC (UIB-CSIC), Instituto de Fisica Interdisciplinar y Sistemas Complejos（跨学科物理与复杂系统研究所）
研究非马尔可夫动态中异常点的出现，揭示其在波导量子电动力学系统中的实验可行性。
2026-04-07 physics.optics quant-ph
Polarization-entangled photon pair sources based on spontaneous four wave mixing assisted by polarization mode dispersion
基于光子的量子比特和集成光子电路已经实现了量子信息处理（QIP）的演示，这有望改变我们计算和通信的方式。为此，偏振纠缠光子对态的源是一种重要的使能技术，特别是对于基于偏振的协议。然而，这样的状态很难在集成光子电路中制备。可缩放半导体源通常依赖于非线性光学效应，其中偏振模色散（PMD）使纠缠降级。在这里，我们直接在AlGaAs波导中产生偏振纠缠态，PMD的帮助下，没有任何补偿步骤。我们进行量子态层析成像和报告的原始并发高达0.91 $\pm$ 0.01中观察到的1100 nm宽的波导。该方案允许直接贝尔态生成与观察到的最大保真度为0.90 $\pm$ 0.01从800 nm宽的波导。我们的演示为在大规模量子光子电路中实现偏振编码协议的源铺平了道路。
2017-03-07 physics.optics quant-ph
A chiral route to spontaneous entanglement generation
研究了两个量子比特与波导的手征耦合过程中自发纠缠的产生。最大可实现的并发证明增加了一个因素的$4/e \sim 1.5$相比，非手性耦合的情况。所提出的纠缠方案被证明是强大的对量子比特的属性，如失谐和分离，这是在非手征的情况下至关重要的变化。这一结果放宽了非手性情况的限制性要求，为现实的实施铺平了道路。我们的研究结果表明手征波导的量子纠缠协议的潜力。
2015-07-21 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Robust Superradiance and Spontaneous Spin Ordering in Disordered Waveguide Quantum Electrodynamics
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；TUM School of Natural Sciences, Physics Department（慕尼黑工业大学自然科学学院物理系）；Walther-Meißner-Institut, Bayerische Akademie der Wissenschaften（瓦尔特·迈斯纳研究所，巴伐利亚科学院）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Department of Mathematical Sciences, University of Copenhagen（哥本哈根大学数学科学系）
研究发现，在强无序波导中，超辐射现象仍保持鲁棒性，且自旋自发有序优化干涉效应。
2026-07-30 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Bragg reflection waveguide as a source of wavelength-multiplexed polarization-entangled photon pairs
我们提出了一种新的高效的具有超大带宽的偏振纠缠的成对光子源。光子是通过一个方便设计的自发参量下转换过程中产生的半导体II型布拉格反射波导。所提出的方案的目的是成为一个集成的偏振纠缠光子对非常适合其在多用户量子密钥分配系统中使用的源的关键元素。
2012-07-17 physics.optics quant-ph
Controlling emitter-field coupling in waveguides with a nanomechanical phase shifter
本文提出利用纳米光电机械移相器和光子晶体镜，实现量子点与波导光学模式的可控耦合，通过诱导镜面虚拟位移改变局部态密度，实现无腔条件下的自发辐射宽带调谐，为优化量子点发射体-场相互作用提供新方法。
2025-03-02 physics.optics quant-ph
Analysis of a single-mode waveguide at sub-terahertz frequencies as a communication channel
我们实验研究的电磁波波导的传输频率范围从160到300 GHz。利用光混频激励和检测阻抗低两个数量级的矩形波导中的TE 10基模。大的阻抗失配导致传输的频率依赖性很强，我们可以测量高达80 dB的高动态范围和高频率分辨率。修正的传输函数与波导的信息速率直接相关，我们估计约为每光子1比特。我们认为，该结果适用于约瑟夫森结作为一个单光子源，并耦合到超导波导，以实现一个简单的按需窄带宽自由空间数态信道。
2019-09-19 cond-mat.mes-hall physics.ins-det physics.optics
