Generation of subnatural-linewidth orbital angular momentum entangled biphotons using a single driving laser in hot atoms
本文提出在热铷原子蒸气中仅用单一驱动激光，通过自发四波混频和OAM守恒直接产生亚自然线宽轨道角动量纠缠双光子，实验测得保真度95.7%、并发度0.926，方案显著简化并首次在热原子系统中实现。
2024-05-31 quant-ph
The Linewidth of Ramsey Laser with Bad Cavity
利用拉姆齐分离场技术研究了一种新的激光方案。通过对这种激光器腔内受激发射谱线宽度的研究，发现其线宽比原子自然线宽窄两个数量级以上，远远优于传统的光学Ramsey方法和目前可用的任何亚自然线宽光谱学方法。由于任何与腔相关的噪声在坏腔激光器中被降低为腔拉动效应，因此这种Ramsey激光器提供了精确的亚自然线宽光谱的可能性，这对于下一代光学时钟和原子干涉仪至关重要。
2010-01-15 quant-ph
Observation of Subnatural-Linewidth Biphotons In a Two-Level Atomic Ensemble
本研究通过单激光泵浦两能级原子系综中的自发四波混频，产生亚兆赫兹带宽（0.36 MHz）且光谱亮度创纪录的双光子对，并观测到强非经典关联的预示单光子，为量子通信和量子计算提供了高性能光源。
2025-01-21 physics.atom-ph quant-ph
The Origin of Antibunching in Resonance Fluorescence
外延量子点已经成为最好的单光子源之一，不仅用于光子量子技术，而且用于测试量子光学的基本性质。在这一领域的一个有趣的观察是，在共振连续波激发下的二能级系统与非自然线宽的光子的散射。特别是，一个悬而未决的问题是，这些亚自然线宽的光子是否同时表现出反聚束作为单光子发射的证据。在这里，我们表明，这种同时观察亚自然线宽和反聚束是不可能的简单的共振激发。首先，我们独立地确认单光子字符和亚自然线宽演示反聚束在Hanbury布朗和Twiss型设置和使用高分辨率光谱，分别。然而，当用二能级系统激发态均匀线宽量级的滤波器带宽对相干散射光子进行滤波时，反聚束凹陷在相关测量中消失。我们的实验工作是一致的，最近的理论研究结果，解释反聚束的相干散射和弱非相干信号之间的光子干涉在一个歪斜的压缩状态。
2020-05-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Bright Single Photons for Light Matter Interaction
亚自然线宽和高光谱亮度的单光子是在单光子水平上有效的光-物质相互作用所必需的，这是许多量子光子技术的核心。在这里，我们展示了一个明亮的单光子源与亚自然的线宽，可控的波形，和$3.67 \times 10^5$ s $^{-1}$ mW $^{-1}$ MHz $^{-1}$的高光谱亮度。单光子与原子之间的相互作用通过原子蒸气中单光子的受控吸收来证明。我们的工作在量子信息技术中具有潜在的应用价值。
2017-08-07 quant-ph
Ultrabright Backward-wave Biphoton Source
我们计算了基于共振返波自发参量下转换的双光子源的特性。我们表明，双光子产生在一个单一的纵模具有亚自然的线宽和Glauber相关时间超过65纳秒。
2011-05-01 quant-ph
Driving-induced population trapping and linewidth narrowing via the quantum Zeno effect
研究了嵌入光腔中的受驱动三能级系统的自发发射的量子芝诺效应抑制。较低的两个能级与外部光场的强共振耦合导致第三个上能级的指数衰减率下降。我们表明，这种效应具有可观察到的后果的形式与亚自然线宽的发射光谱，这应该是可测量的，例如，量子点-腔系统在目前可获得的参数制度。这些结果构成了一种新的方法来控制一个固有的不可逆和耗散的过程，并可能是有用的应用程序中需要控制的单光子到达时间和波包范围。
2017-06-21 quant-ph
Quantum dot resonant-fluorescence linewidth narrowing and enhanced intensity
我们研究了量子点及其周围环境在弱非共振光激发下的过程。我们观察到不均匀的发射线宽的减少，以及先前观察到的共振荧光（RF）的增强。扫描激发和检测频率，我们区分均匀和不均匀的扩大。蒙特卡罗模拟模型增强RF只有当我们包括电荷载流子损失从量子点引起的共振激光。线宽变窄的原因主要与增强的RF无关。
2017-02-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Time-dependent spectra of quantum beats
该研究推导多能级发射体中反向跃迁干涉导致的量子拍频时间分辨光谱，揭示自发辐射双峰演化与共振荧光边带对称化机制，并指出滤波器带宽的关键作用。
2024-12-18 physics.optics quant-ph
Narrow resonances with excitation of finite bandwidth field
研究了激光线宽对二能级原子共振荧光光谱的影响。预测了当激光线宽远大于其强度时，荧光光谱线中心处的烧孔和色散分布等新的光谱特征。这些独特的特征来自于不同缀饰态跃迁通道之间的量子干涉。
1998-12-30 quant-ph
Sub-Natural Linewidth Single Photons from a Quantum Dot
对量子点共振荧光的观察使一种新的固态方法能够产生带宽几乎与量子点跃迁的自然线宽一样窄的单光子。在这里，我们在共振荧光的Heitler机制中操作，以从单个量子点产生亚自然线宽和高相干量子光。测得的单光子带宽表现出相对于量子点跃迁的辐射线宽减少30倍，并且单光子表现出从激发激光器继承的相干特性。与此相反，强度相关测量表明，该光子源保持高度的反聚束行为的顺序的过渡寿命与消失的双光子散射概率。这种光源将立即应用于量子密码学，基于测量的量子计算，特别是在独立甚至完全不同的量子系统之间确定性地产生高保真分布式纠缠。
2011-09-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Resonance fluorescence in the resolvent operator formalism
利用预解算子理论导出了受驱动二能级原子散射光场的Mollow谱。推导是基于从原子场系统的预解算子的主方程的建设。我们发现，自然的线宽的激发原子的水平基本上保持不变，一个非常好的近似水平，即使在强场制度，拉比跳动成为相关的自能循环内，产生的线宽。这确保了所获得的主方程和所导出的光谱与Mollow的主方程和光谱相匹配。
2017-09-01 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Photon Statistics of Filtered Resonance Fluorescence
共振荧光的光谱滤波被广泛用于通过去除不需要的背景来提高单光子纯度和不可分辨性。对于接近发射器线宽的滤波器带宽，预测由于具有不同光子统计的组件的优先传输而导致的复杂行为。我们使用Purcell增强的量子点在弱激发极限和强激发极限下探索了这种机制，发现与扩展的传感器理论模型非常一致。通过仅改变滤波器宽度，光子统计可以在反聚束、聚束或泊松之间转换。我们的研究结果验证了强反聚束和亚自然线宽不能同时观察到，相干散射的性质提供了新的见解。
2020-07-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
An artificial Rb atom in a semiconductor with lifetime-limited linewidth
我们报告的结果是重要的创造一个最好的两个世界的量子混合系统组成的固态源的单光子和原子系综作为量子存储器。我们从GaAs量子点（QD）中产生与Rb D2跃迁频率匹配的单光子，然后使用Rb跃迁对量子点光子进行光谱分析。我们证明了寿命有限的量子点线宽（1.48 GHz）与共振和非共振激发。在低功率区中的QD共振荧光由瑞利散射主导，这是匹配量子点和Rb原子线宽并成形QD光子的时间波包的途径。在固态环境中的噪声是相对良性的：有一个闪烁的共振荧光在MHz的速率，但可以忽略不计的上状态的量子点跃迁的失相。因此，我们建立了一个接近理想的固态源的单光子在一个关键波长的量子技术。
2016-03-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
A charge-driven feedback loop in the resonance fluorescence of a single quantum dot
半导体量子点可以根据需要发射具有窄线宽的反聚束单光子。然而，由于环境中的自旋和电荷噪声，观察到的线宽比寿命测量预测的要宽。这种噪声随机地移动跃迁能量并破坏所发射光子的相干性和不可分辨性。幸运的是，波动可以通过使用合适的反馈回路的稳定来减少。在这项工作中，我们证明了一个快速的反馈回路，表现在一个强滞后和双稳态的激子共振荧光信号。光生量子点激子的场电离导致带电界面层的形成，该带电界面层在超过30 GHz的频率范围内拖曳发射线。这种内部电荷驱动的反馈回路可用于减少光谱扩散并在毫秒内稳定发射频率，目前仅受样品结构的限制，但已经比核自旋反馈快。
2016-06-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Resonance fluorescence from an artificial atom in squeezed vacuum
本文介绍了在压缩真空中实现共振荧光的一种实验方法。我们强烈耦合微波频率压缩光超导人造原子和检测所产生的荧光与宽带行波参量放大器启用的高分辨率。我们调查的荧光光谱中的弱和强的驱动制度，观察到高达3.1分贝的减少的荧光线宽低于普通的真空水平和一个戏剧性的依赖性的Mollow三重态光谱上的相对相位的驱动和压缩真空领域。我们的结果与压缩真空中二能级原子产生的光谱的预测非常一致[Phys. Rev. Lett. \textbf{58}，2539-2542（1987）]，证明了共振荧光提供了表征低温环境中挤压的资源有效的手段。
2016-07-15 quant-ph
Resonance Fluorescence Spectrum of a Trapped Ion Undergoing Quantum Jumps
实验研究了171 Yb和172 Yb单离子在射频阱中被激光冷却到Lamb-Dicke区后的共振荧光光谱。虽然172 Yb的荧光散射是连续的，但171 Yb的荧光被量子跳跃中断，因为非零自发跃迁率导致亚稳超精细子能级2D 3/2（F=2）中的电子搁置。所得到的暗周期的平均持续时间可以通过改变再泵浦激光场的强度来改变。采用光外差探测技术分析了瑞利弹性散射峰附近的荧光光谱。结果发现，随机调制的荧光发射的量子跳跃引起的洛伦兹分量的荧光光谱中，并且该分量的线宽根据暗荧光周期的平均持续时间而变化。实验观察与理论预测在定量上是一致的。
2000-03-15 quant-ph
Anisotropy-Induced Quantum Interference and Population Trapping Between Orthogonal Quantum Dot Exciton States in Semiconductor Cavity Systems
我们描述了如何设计量子点半导体腔系统来实现单个量子点中正交偶极态之间的各向异性诱导偶极-偶极耦合。我们考虑了单模腔结构中的量子点以及耦合到自旋态或线极化激子的光子晶体波导。我们证明了明显的偶极-偶极耦合控制激子的辐射衰减速率，并在长时间内形成纯纠缠态。我们研究了无场纠缠演化和相干泵浦激子制度，并展示了如何双泵浦方案可以完全消除相干拉比振荡的衰减，并导致人口陷阱。在莫洛制度，我们探索从驱动偶极子发射光谱，并显示如何非泵浦偶极子可以采取的形式的光谱三重态，五重态，或单重态，它具有应用程序，用于生产亚自然线宽单光子和更容易访问制度的高场量子光学和腔QED。
2016-11-24 quant-ph
Heitler effect and resonance fluorescence in quantum magnonics
本文研究弱驱动量子比特与磁子模式耦合系统，发现其稳态光谱在驱动频率处出现极窄线宽的峰，该现象类比原子物理中的海特勒效应，为构建相干磁子源提供了路径。
2025-01-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamic control of resonance fluorescence in graphene quantum plasmonics
本文研究了石墨烯量子等离子体中共振荧光的动态控制，通过调控费米能级来操控光谱线宽和二阶相干函数。
2025-12-25 physics.optics quant-ph
Identical Photons from Multiple Tin-Vacancy Centers in Diamond
我们报道了金刚石中锡空位（SnV）中心的零声子线的窄的非均匀分布和多个分离的SnV中心的光谱的重叠。在低温下的光致发光激发光谱测量表明，SnV中心表现出稳定的荧光和线宽接近傅立叶变换限制的线宽。不均匀分布低至~4 GHz，这使得能够观察到Sn同位素依赖的共振频率。由于窄的不均匀分布，我们观察到多个SnV中心显示出几乎相同波长和线宽的相同光子。即使在不同的金刚石样品中也观察到相同的SnV中心，证实了高质量SnV中心的可靠制造。
2022-08-12 quant-ph
Quantum interference of resonance fluorescence from Germanium-vacancy color centers in diamond
来自量子发射器的共振荧光是提取不可区分光子的理想来源。利用交叉偏振抑制激光散射，在低温下观察到了GeV级金刚石色心的共振荧光。利用$T_2/2T_1\sim0.86$的傅里叶变换限制线宽发射允许基于单个GeV色心的双光子干涉。在脉冲激发下，24 ns分离的光子表现出$0.604\pm0.022$的Hong-Ou-Mandel可见度，而连续波激发导致1.05辐射寿命的聚结时间窗口。再加上自旋态的单次读出，它为构建具有GeV钻石色心的量子网络铺平了道路。
2022-02-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spontaneous emission spectrum of a two-level atom in a very high Q cavity
在本文中，我们考虑一个初始激发的两能级系统耦合到一个单模腔，并计算的精确表达式的光谱自发发射的每个系统在一般情况下，它们具有任意的线宽和频率。我们的方法是基于这样一个事实，即这个问题有一个很容易解决的经典对应，它提供了一个明确的解释证明的现象。我们发现，如果腔的线宽远小于原子的线宽，光子发射的腔频率，即使原子和腔强烈失谐。我们还研究了原子在频率可调的经典场驱动下的自发发射谱和荧光谱之间的联系。
2008-05-20 quant-ph
Temperature-dependent Mollow triplet spectra from a single quantum dot: Rabi frequency renormalisation and sideband linewidth insensitivity
我们研究了单个自组装量子点的温度依赖性共振荧光光谱。随着温度的升高，观察到的莫洛三重态边带分裂的减少，我们归因于声子诱导的驱动点拉比频率的重正化的效果。我们还提出了第一个证据的非微扰制度的声子耦合，在其中预期的线性增加边带线宽作为温度的函数被取消相应的减少拉比频率。这些结果表明，半导体量子点中的失相对温度变化的敏感性可能比声子效应的标准弱耦合分析所预期的要低。
2014-09-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Incoherent Measurement of Sub-10 kHz Optical Linewidths
本文提出并演示了一种基于非相干荧光检测及其方差分析的光子回波测量方法，用于测量亚10 kHz光学线宽（即长量子态寿命），该方法信号更强且无需高相干激光器，为量子纳米光子学中发射体与材料的评估开辟了新途径。
2024-11-10 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
Dark-state suppression and optimization of laser cooling and fluorescence in a trapped alkaline-earth-metal single ion
我们研究了多普勒冷却和荧光检测所需的离子的冷却和再泵浦激光场所造成的单个被困的88 Sr+离子的暗态的形成和不稳定。通过数值求解由5s 2S 1/2、5 p2 P1/2和4d 2D 3/2态的子能级组成的八能级系统的含时密度矩阵方程，分析了不同类型的暗态以及如何防止它们以最大化散射率，这对于冷却和离子探测都是至关重要的.研究了激光线宽和离子运动对散射率和暗共振的影响。计算结果与实验结果进行了比较，位于加拿大国家研究委员会的端盖离子阱系统，发现是在良好的协议。这一结果也适用于其它碱土金属离子和无超精细结构的同位素。
2012-12-19 physics.atom-ph quant-ph
A superatom picture of collective nonclassical light emission and dipole blockade in atom arrays
我们表明，两次，二阶相关的散射光子从平面阵列和链的原子显示非经典的功能，可以描述的超原子图片的规范单原子$g_2(τ)$共振荧光结果。对于超原子，单原子线宽被替换为底层集体低光强本征模的线宽。强的光诱导偶极-偶极相互作用导致相关响应、抑制联合光子探测事件和抑制集体原子态的多个激发的偶极阻断。对于目标次辐射模式，即使与单个原子相比，发射光的非经典性质也可以显著增强。
2020-07-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Coherence in resonance fluorescence
提出将共振荧光视为自发辐射的统一模型，同时解释光谱与关联特性，并在半导体量子点微柱器件上实验验证了激发功率依赖关系及双光子干涉现象。
2025-01-28 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Resolved Sideband Emission of InAs/GaAs Quantum Dots Strained by Surface Acoustic Waves
通过声表面波周期性调制InAs/GaAs自组装量子点，并利用光致发光和共振光谱测量量子点荧光，研究了量子点对应变的动态响应。当声波频率大于量子点线宽时，我们在量子点荧光光谱中分辨出声子边带。使用谐振泵浦激光器，我们已经证明了通过动态调制的QD，这是通过嵌入式QD的激光边带冷却纳米机械谐振器的物理机制的光学频率转换。
2010-08-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Two-photon interference between mutually-detuned resonance fluorescence signals scattered off a semiconductor quantum dot
Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）；School of Science, Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学理学院）；Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；State Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Devices, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences（中国科学院半导体研究所光电子材料器件国家重点实验室）；Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学材料科学与光电/化学工程学院）
研究通过双光子干涉测量互为调制的共振荧光信号，揭示了光子不可区分性与激光脱调之间的关系，发现大脱调下二阶相关函数异常特性。
2025-11-06 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Coherence and indistinguishability of highly pure single photons from non-resonantly and resonantly excited telecom C-band quantum dots
在本工作中，共振泵浦方案在提高光子相干性的效果进行了研究，在通信C波段发射的InAs/InGaAs/GaAs量子点。多个示例性量子点的跃迁的线宽分别通过傅里叶变换光谱和共振扫描在带上泵浦和共振荧光下确定。平均线宽从带上激发中的$9.74\,\mathrm{GHz}$减小到共振荧光中的$3.50\,\mathrm{GHz}$，强调其优越的相干性。此外，证明了具有$49.2\,\%$保真度的相干态制备的可行性，构成了从量子点按需生成相干的单个C波段光子的步骤。最后，双光子激发的双激子的共振泵浦方案进行了研究。一个解卷积的单光子纯度值的$g^{(2)}_{\mathrm{HBT}}(0)=0.072\pm 0.104$和程度的不可逆性的$V_{\mathrm{HOM}}=0.894\pm0.109$确定的双激子跃迁。这代表了实现量子通信应用（如电信波长的量子中继器方案）的先决条件的重要一步。
2019-03-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Breakdown of the optical saturation regime in molecular single-photon emitters
National Institute of Optics (CNR-INO)（意大利国家光学研究所）；European Laboratory for Non-Linear Spectroscopy (LENS)（欧洲非线性光谱学实验室）；University of Naples（那不勒斯大学）
研究发现蒽纳米晶体中单个DBT分子在强连续波驱动下出现反常饱和，提出强度依赖的ESA到短寿命暗态的模型解释该现象，还指出基质质量与脉冲激发方案的相关作用。
2026-08-04 physics.optics quant-ph
Transform-Limited Photon Emission From a Lead-Vacancy Center in Diamond Above 10 K
本研究报告了金刚石中单个带负电铅-空位（PbV）中心的相干光学性质，发现其在 6 K 下线宽为 39 MHz，且因声子吸收受抑，在高达 16 K 时仍保持近乎变换受限的光子发射，展现出优异的高温鲁棒性。
2023-08-02 quant-ph
Fluorescence enhancement of single V2 centers in a 4H-SiC cavity antenna
本研究通过将V2中心集成到镀银4H-SiC薄膜腔天线中，解决了高折射率材料导致光子提取率低的问题，实现了室温下平均9倍的光子收集增强，并验证了该增强对发射器位置的鲁棒性。
2024-07-01 physics.optics quant-ph
Narrow-Band Biphoton Generation near Atomic Resonance
产生非经典光为量子光学的基础研究和潜在应用提供了一个基准工具。传统上，通过非线性晶体中发生的非线性光学过程产生非经典光已经成为一种标准技术。在这篇综述中，我们描述了使用冷原子气体介质来产生这样的非经典光，特别是窄带双光子的产生。与标准方法相比，该双光子源具有相干时间长、相干长度大、光谱亮度高、转换效率高等特点。本文主要研究了多能级原子系综中四波混频产生的纠缠双光子态的理论问题。我们表明，线性和非线性光学响应所产生的领域中发挥重要作用，在确定双光子波形，因此对双光子的时间相关性。有两个特征区域由线性或非线性相干时间占主导地位决定。此外，我们的模型提供了一个清晰的物理图像，为理解这种新光源的双光子光学带来了洞察力。我们将我们的模型应用到最近的工作中产生窄带（甚至亚自然线宽）的成对光子的技术，在冷原子中的电磁诱导透明和慢光效应，并找到与实验结果很好的协议。
2008-04-24 quant-ph
High-resolution vibronic spectroscopy of a single molecule embedded in a crystal
染料分子中电子基态的振动能级以前没有在固体基质中以高分辨率进行过探索。我们提出了新的光谱测量嵌入在对二氯苯制成的有机晶体的多环芳香分子的dibenzoterrylene。要做到这一点，我们使用窄带连续波激光器，并结合基于荧光激发和受激发射耗尽（STED）的光谱学方法，以评估在电子基态中的单个振动线宽，分辨率为~30 MHz，由电子激发态的线宽决定。以这种方式，我们确定了几个非常窄的振动水平的线宽下降到2GHz左右的值。此外，我们采样的振动波数，弛豫率和弗兰克-康登因子的分布，无论是在电子基态和激发态的少数个别分子。我们讨论了各种值得注意的实验结果，并将它们与DFT计算的结果进行比较。在我们的工作中获得的高度详细的振动光谱铺平了道路，研究纳米尺度的单分子局域环境。该方法还提供了在电子基态的振动弛豫机制，这可能有助于创建长寿命的振动态在量子技术中的应用的更好的理解。
2022-12-15 quant-ph
On-demand semiconductor source of 780 nm single photons with controlled temporal wave packets
报道了一种基于外延GaAs量子点的快速、带宽可调的单光子源。利用自发的自旋翻转拉曼跃迁，按需产生$780\,$ nm处的单光子，其具有超过本征量子点寿命多达三个数量级的持续时间的定制的时间分布。二阶相关测量表明，低的多光子发射概率（$g^{2}(0)\sim\,0.10-0.15$）的产生率高达$10\,$ MHz。我们观察到拉曼光子的线宽低至$200\,$ MHz，窄相比，在共振荧光测量的$1.1\,$ GHz的线宽。这种窄带单光子的产生与控制的时间形状在铷的波长是一个优化的混合超导体原子界面的发展的关键一步。
2017-10-06 quant-ph
Cavity-assisted resonance fluorescence from a nitrogen-vacancy center in diamond
针对金刚石氮-空位中心相干光子发射占比低的问题，将其耦合到开放式光学微腔，实现相干发射速率超现有四倍，可大幅提升纠缠成功率并推动量子光学技术应用。
2024-03-07 physics.optics quant-ph
A narrow-band sodium-resonant fiber-coupled single photon source
量子技术需要创造和控制作为重要资源的单光子。我们提出了一种基于单分子的单光子源，它附着在光纤的端面上。为了实现窄线宽，系统被冷却到液氦温度。分子被光学激发，其荧光通过光纤收集。我们记录了激发光谱和饱和曲线，并分析了拉曼背景荧光的贡献。迄今为止，这是所引入器械的关键限制。单光子的性质被证明是由反聚束自相关记录，这也表明相干拉比振荡。
2019-09-18 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Mechanical photoluminescence excitation spectra of a strongly driven spin-mechanical system
实验研究了NV中心与金刚石悬臂耦合的自旋-机械系统，发现强机械驱动下其光致发光激发光谱出现对应悬臂转折点的双锐峰，且对微小机械失谐的敏感性极大增强，为质量传感等机械传感提供了有效机制。
2023-04-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Creation of ensembles of nitrogen-vacancy centers in diamond by neutron and electron irradiation
我们通过中子和电子辐照在金刚石中产生了带负电荷的氮空位（NV-）中心的密集系综，用于混合量子系统和磁力测量。我们通过共聚焦显微镜、UV/Vis和FTIR光谱、光学检测磁共振和小角X射线散射表征所产生缺陷的荧光强度、光学和相干特性。我们发现，在中子注量为10^17 cm^-2、电子剂量为10^18 cm^-2、自旋共振线宽为6 MHz的情况下，NV-的密度最高。较低的电子能量增加了处于所需负电荷状态的中心与处于中性状态的中心的比率。在辐照期间在900 °C下退火减小了自旋共振线宽。此外，与中子照射相比，电子照射导致显著更高的光学透明度。
2013-09-02 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Giant Purcell broadening and Lamb shift for DNA-assembled near-infrared quantum emitters
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；University of Fribourg（弗里堡大学）；Materials Physics Center CSIC-UPV/EHU（CSIC-巴斯克国立自治大学材料物理中心）；Donostia International Physics Center (DIPC)（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；Ikerbasque, Basque Foundation for Science（伊克拉巴斯科，巴斯克科学基金会）；University of the Basque Country (UPV/EHU)（巴斯克国立自治大学）
通过DNA折纸技术精确定位单分子于等离子体纳米腔内，发现商用荧光素在近红外波段表现出与扫描探针实验相当的巨普尔塞尔因子和拉姆移位，为发展超快量子光源提供了新途径。
2024-07-28 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Scaling laws of the cavity enhancement for nitrogen-vacancy centers in diamond
我们采用一个高精细度光纤微腔来研究纳米金刚石中氮空位中心声子边带荧光的增强。利用谐振器的完全可调谐性和开放访问，我们明确地证明了通过在很大范围内改变模式体积和品质因数的Purcell增强的标度律。虽然在发射寿命的变化保持在一个宽带发射器的制度小，我们观察到的发射光谱密度增加了高达300倍。这给出了可以用该谐振器和线宽比腔线宽窄的发射器实现的Purcell因子的直接测量。我们的研究结果表明，波长可调谐窄带单光子源的实现方法，并展示了一个系统，有可能达到强耦合制度。
2013-11-13 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Dispersion cancellation in high resolution two-photon interference
频率纠缠光子对之间的Hong-Ou-Mandel（HOM）干涉中所观察到的色散抵消现象是量子光学相干层析和量子时钟同步的基础。在这里，我们探讨了超窄HOM下降的相位色散的影响。我们表明，高阶色散，泵浦激光的线宽，和参数荧光的光谱形状有很强的影响，在高分辨率制度的色散抵消与几个实验验证。通过25 mm的水也证明了线宽为3μm的完美色散抵消。
2013-10-22 physics.optics quant-ph
Heralded Single-Photon Emission from the Mollow Triplet Sidebands of a Quantum Dot
共振激发的量子发射体的辐射是量子光学中一个有趣的研究课题，也是不同类型量子光场的有用光源。共振光谱由低于量子发射体的饱和的单个谱线组成，其在高于发射体的饱和的功率下发展成三重态。三重态的光谱性质强烈地依赖于泵浦功率和激发激光的失谐量。来自共振荧光的三个紧密间隔的光子通道具有不同的光子统计特征。我们提出了一个详细的光子统计分析的共振荧光发射三重态从一个基于固态的人工原子，即半导体量子点。光子相关测量表明，从莫洛三重态边带的“单一”和“预示”的光子发射。超亮和窄带发射（进入第一透镜的5.9MHz）可以通过激光失谐超过其线宽的15倍（{Δ v} \approx 1.0GHz）来方便地进行频率调谐。这些独特的性质使得Mollow三重态边带发射成为例如量子光谱学和量子信息应用的有价值的光源。
2011-08-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cavity-enhanced spectroscopy of a few-ion ensemble in Eu3+:Y2O3
我们报告的耦合发射从一个单一的铕掺杂的双光子晶体的光纤为基础的微腔在低温条件下。作为第一步，我们研究了样品的性质，并观察到发射寿命和亮度之间的强相关性，以及嵌入在聚合物膜中的纳米晶体的寿命减少。这可以用局域态密度的差异来解释。此外，我们量化的腔内的晶体的散射损耗，并使用此来推断晶体的大小。最后，通过共振耦合腔到一个选定的过渡，我们进行腔增强光谱测量的非均匀线宽，并检测荧光从一个合奏的几个离子在政权的功率加宽。我们观察到增加的荧光率与Purcell增强一致。这一结果为高效读出具有优良光学和自旋相干特性的单个稀土离子迈出了重要的一步，这在量子通信和分布式量子计算中具有广阔的应用前景。
2018-09-06 physics.optics quant-ph
Electrical control of quantum dots in GaAs-on-insulator waveguides for coherent single-photon generation
本文通过粘合键合工艺实现GaAs-on-insulator平台，集成电控量子点与SiN波导，实现窄线宽和高纯度单光子发射，为可扩展量子光子集成提供实用路径。
2025-08-06 physics.optics quant-ph
Two-Level Atom in an Optical Parametric Oscillator: Spectra of Transmitted and Fluorescent Fields in the Weak Driving Field Limit
研究了二能级原子与光参量振荡器的相互作用。在弱驱动场极限下，我们基本上有一个原子-腔系统，由偶尔出现的一对关联光子或弱压缩光驱动。我们发现，在荧光和透射光的光谱中，我们可能有空洞或凹陷。即使在强耦合极限下，当我们在真空拉比偶线中发现空穴时，这种情况也会发生。此外，可能出现具有亚自然线宽的光谱。这些影响消失较大的驱动领域，不像在压缩真空共振荧光光谱变窄，这里是重要的是，压缩参数$N$趋于零，使系统的相互作用，只有一个相关的光子对的时间。我们表明，以前的解释光谱窄化和光谱孔的非相干散射是不适用的，在目前的情况下，并提出了一个新的解释。我们将这些反常效应归因于系统中双光子散射的量子干涉。
1999-07-28 quant-ph
Enhanced Emission and Two-Photon Interference of Lead-Vacancy Centers in Diamond Solid Immersion Lenses
Institute of Science Tokyo（东京科学大学）；National Institute of Advanced Industrial Science and Technology（产业技术综合研究所）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）；National Institutes for Quantum Science and Technology（量子科学技术研究开发机构）
本文通过固体浸没透镜将金刚石铅空位中心发射增强约10倍，实现窄线宽与双光子干涉，推动其量子网络节点应用。
2026-09-18 quant-ph
Quantum optics with single molecules in a three-dimensional polymeric platform
未来光子量子技术的成功发展在很大程度上取决于实现鲁棒、可靠和可扩展的纳米光子器件的可能性。在集成网络中，量子发射器可以被部署为单光子源或非线性光学元件，只要它们的跃迁线宽仅由自发发射加宽。然而，传统的制造方法几乎是不可扩展的，通常对发射器相干特性有害，并且在几何形状和材料方面受到限制。在这里，我们介绍了一种替代平台，基于嵌入聚合物光子结构的分子。三维图案是通过在选定的分子发射体周围直接激光写入来实现的，这保留了近傅立叶限制的荧光。通过使用一个集成的聚合物设计，记录高的光子通量从一个单一的冷分子的报告。所提出的技术允许构思一类新的量子器件，包括集成多光子干涉仪，不可区分的单光子源阵列和混合电光纳米光子器件。
2019-09-16 physics.app-ph quant-ph
Coherent scattering from coupled two level systems
本研究推导了适用于含基态耦合自旋1/2系统的主方程模型，发现自旋散射光继承自旋相干性，可借此测量自旋动力学与相干时间，还能分辨亚自然线宽塞曼分裂，为自旋光谱学和自旋-光子量子技术提供支撑。
2023-06-14 quant-ph
A Tunable Waveguide-Coupled Cavity Design for Efficient Spin-Photon Interfaces in Photonic Integrated Circuits
耦合到光子晶体腔的固态发射器表现出增加的进入单频模式的光子发射。然而，耦合到量子发射器的光子晶体腔的当前设计具有三个主要问题：发射器被放置在表面附近，这会降低它们的光学性质，腔荧光不能被收集到单个有用模式中以用于进一步路由，以及制造后调谐当前不可能以稳定和可逆的方式单独用于每个节点。在本文中，我们介绍了一种混合腔的设计与最小的主机材料，保持发射器$\geq100\,$ nm的所有表面制造。该腔具有大于$1\times10^6$的无载品质因数（$Q$）和$5.5\times10^4$的有载$Q$，其中超过75%的发射直接耦合到由提供低损耗波导的方便材料构建的下层光子集成电路中。最后，这种设计可以被主动地和可逆地调谐到与发射器谐振，允许在腔线宽的10倍以上调谐，同时保持$Q$因子的$\geq50$ %，而对同一芯片上的其他腔没有影响。
2016-10-27 physics.optics quant-ph
Electrical Charge Control of h-BN Single Photon Sources
六方氮化硼（h-BN）色心具有室温下亮度高、光谱线宽窄等优点，是一种很有前景的实用单光子源。为了实现基于h-BN的光子量子通信，使用外部电场电激活单光子荧光的能力是至关重要的。在这项工作中，我们展示了从h-BN量子发射器的光致发光的电开关，使从附近的电荷库的可控电子转移。通过调节h-BN缺陷旁边的石墨烯的费米能级，我们观察到由于直接电荷态操纵而在施加电压时量子发射体的发光增亮。此外，单光子源与石墨烯拉曼光谱的相关测量使我们能够提取量子发射体的确切电荷跃迁能级，提供有关缺陷结构的晶体学性质的信息。利用电压实现了h-BN量子发射体发射强度的完全开关，为基于范德华色心的光子量子信息处理、密码学和存储器应用奠定了基础。
2022-06-09 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
