Steady-state generation of negative-Wigner-function light using feedback
提出了一种结合反馈控制的非线性介质中产生负维格纳函数稳态相干光的方法。虽然非线性对于产生维格纳负性是必不可少的,但仅凭这一点不足以稳定具有负性的稳态光。利用反馈控制来控制腔中的相位,我们发现,这产生了显着的总负的合理的实验参数。负维格纳函数是连续产生的,似乎并不局限于低振幅光。该技术是适用于系统,如激子极化激元,其中存在很强的自然非线性。
2016-12-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Sympathetic Wigner function tomography of a dark trapped ion
提供了一种通过对同一阱中另一离子的荧光检测来重建被捕获离子运动状态的维格纳函数的协议。这种“交感神经断层扫描”的暗离子没有适合于状态测量的光学转换是基于其运动状态到离子对的集体模式之一的映射。该振动本征模的量子态随后通过亮离子的边带激发来测量。导出了实现所需状态转移和读出的物理过程,并对不同质量比的方案的实现进行了评估。
2011-10-21 quant-ph
Steady-state negative Wigner functions of nonlinear nanomechanical oscillators
我们提出了一种在非经典稳态下制备纳米机械振荡器的方案,其特征在于明显的负维格纳函数。在我们的光学机械方法中,机械振荡器耦合到光学腔的多个激光驱动谐振。通过非均匀静电场降低振荡器的谐振频率,我们显著地提高了其固有的几何非线性每声子。这使得运动边带分裂成单独的谱线为每个声子数和个别声子之间的跃迁福克状态可以选择性地解决。我们表明,这使得在一个单一的声子Fock状态的纳米机械振荡器的准备。例如,我们的方案可以用分散地耦合到现有技术回音壁模式微腔的倏逝场的碳纳米管来实现。
2012-02-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Semiclassical Wigner distribution for two-mode entangled state
我们推导了描述非简并光学参量振荡器动力学的Fokker-Planck方程的稳态解。我们假设泵浦模式是强阻尼的,这允许它的绝热消除。当正确执行消除时,所得到的随机方程包含乘性噪声项,并且不允许潜在的解。然而,我们开发了一个启发式的计划,导致一个令人满意的稳态解。这提供了一个清晰的视图内腔双模纠缠态有效的所有操作制度的OPO。对于上述阈值解,得到了一个非高斯分布。
2011-07-13 quant-ph
Interference-assisted squeezing in fluorescence radiation
研究了相干驱动Y型四能级原子共振荧光的压缩谱。研究发现,当考虑自发衰变通道的量子干涉时,荧光辐射的压缩特性得到了显著的改善。我们发现,强非共振驱动场的稳态压缩谱分量有相当大的增强。根据参数的选择,可以在频谱的内部和外部边带中增加压缩。我们还表明,干涉可以通过增加原子跃迁的衰减率来降低光谱压缩。使用修饰态的解析描述来解释数值结果。
2012-12-25 quant-ph
Semiclassical Wigner distribution for two-mode entangled state generated by an optical parametric oscillator
我们推导了描述非简并光学参量振荡器动力学的Fokker-Planck方程的稳态解。假设了强泵浦阻尼的绝热极限。这个相空间图像提供了一个清晰的视图的腔内双模纠缠态有效的OPO的所有操作制度。对于上述阈值解,得到了一个非高斯分布。
2009-06-29 quant-ph
Exact steady state of a Kerr resonator with one- and two-photon driving and dissipation: Controllable Wigner-function multimodality and dissipative phase transitions
我们目前的稳态密度矩阵的一般类的驱动耗散系统组成的非线性克尔谐振器中存在的相干(单光子)和参数(双光子)驱动和耗散的精确结果。由于解析解,通过复杂的P-表示形式主义,我们能够探索任何制度,包括光子封锁,多光子共振效应,和介观制度与大光子密度和量子关联。我们展示了如何单光子和双光子驱动之间的相互作用提供了一种方法来控制的多模态的维格纳函数的制度,半经典理论表现出多稳定性。我们还研究了在大光子数的热力学极限下耗散相变的出现。
2016-09-27 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Phase-dependent fluctuations in intermittent resonance fluorescence
三能级原子共振荧光中的电子搁置效应引起亮周期和暗周期。相应的非相干谱包含一个非常窄的非弹性峰上的两个级别的光谱。利用平衡零差探测和条件零差探测理论,研究了间歇共振荧光系综平均位相涨落。只有在压缩正交谱中才有尖锐的峰。在平衡零差检测中,峰值是正的,这大大减少了压缩,也可以在其方差中看到。在条件零拍探测CHD中,对于弱到中等强度的激光,峰值是负的,增强了压缩,对于强场,边带变得色散,与正的尖峰一起主导光谱。后者的影响是由于不可忽略的三阶波动所产生的原子激光器的非线性和增加的稳定状态的搁置状态的人口。一个简单的数学方法使我们能够获得准确的分析结果。
2018-10-05 quant-ph
Resonance fluorescence in a band gap material: Direct numerical simulation of non-Markovian evolution
发展了一种计算受驱动原子辐射到结构连续介质中的非马尔可夫演化的数值方法。通过引入一组附加的虚拟密度矩阵,将原子约化密度矩阵的形式解写成马尔可夫算法,所述虚拟密度矩阵在算法的近似水平上遵循光子在电磁场中的所有可能轨迹。该技术是微扰的意义上说,更多的虚拟密度矩阵需要的产品的有效存储时间和有效耦合强度变得更大。所需的密度矩阵的数量由$3^{M}$给出,其中$M$是每个存储时间的时间步数。将该方法应用于受驱动二能级原子在光子带隙附近辐射的问题,计算了原子的稳态关联函数。
2000-08-23 quant-ph
Unified Phase-Space Mapping of Quantum Observables in a Multi-Driven Vapor: Resonance Fluorescence as an Electrometry Probe and Correlation Witness
South Valley University(南谷大学);Imam Mohammad Ibn Saud Islamic University (IMSIU)(伊玛目穆罕默德·本·沙特伊斯兰大学)
该研究提出统一框架分析多驱动蒸汽中量子可观测量,利用密度矩阵形式和SW维格纳函数,揭示可观测量间关系,分离多普勒奇数分量得量子关联见证,共振荧光成热鲁棒可观测量,实现抗多普勒量子传感和精密场电测。
2026-07-14 quant-ph
Resonance fluorescence of strongly driven two-level system coupled to multiple dissipative baths
我们提出了一个理论形式主义的共振荧光辐射从一个两能级系统(TLS)驱动的任何周期性的驱动和耦合到多个水库。基于Floquet理论和Born-Markov主方程的结合,推导出了该形式。当Floquet态和准能被解析或数值求解时,对于简单或复杂的驱动场,该形式主义允许我们计算谱。我们可以系统地探索的频谱特征,通过实施本形式主义。为了验证这一理论,我们应用统一的形式主义,全面研究了一个通用的模型,一个谐波驱动的TLS是同时耦合到一个辐射水库和一个退相水库。我们证明了荧光光谱的显著特征,驱动诱导的不对称性和退相诱导的不对称性,可以归因于对细致平衡条件的破坏,并可以用Floquet态及其稳态布居之间的驱动相关跃迁量来解释.此外,我们还发现了双谐和多谐驱动场下的荧光光谱与谐波驱动场下的荧光光谱的区别。在双谐波驱动的情况下,我们发现,频谱是显着不同的结果下的多共振条件下的驻波近似(RWA)。通过这三个具体的应用,我们表明,本形式提供了一个常规的工具,全面探讨周期性强驱动的TLS的荧光光谱。
2016-01-05 quant-ph
Electromagnetically induced transparency and dark fluorescence in a cascade three-level Lithium molecule
利用光学-光学双共振(OODR)光谱技术在级联三能级双原子锂系统中观察到了电磁感应透明(EIT)和暗荧光。当强耦合激光将中间态$A^{1}Σ^{+}_{u}(v=13, J=14)$耦合到$^7Li_2$的上态$G^{1}Π_{g}(v=11, J=14)$时,由于弱探测激光通过基态$X^{1}Σ^{+}_{g}(v=4, J=15)$和激发态$A^{1}Σ^{+}_{u}(v=13, J=14)$之间的共振跃迁进行调谐,因此来自$A^{1}Σ^{+}_{u}$和$G^{1}Π_{g}$态的荧光急剧减少。强耦合激光使得光学厚介质对于探测跃迁是透明的。此外,当两个激光器都调谐到共振时,来自高能级$G^{1}Π_{g}(v=11, J=14)$的荧光也是暗的,这意味着分子被捕获在基态。利用密度矩阵方法模拟了开放分子三能级系统在强耦合场和弱探测场作用下的响应。在稳态条件下得到了解析解。我们在线形分析中加入了转动能级的磁次能级(M)简并,并报道了$|M|$依赖的线形分裂。理论计算与实测荧光光谱符合得很好。我们发现,即使当耦合场失谐远离共振时,相干性也显著保持。
2005-10-28 quant-ph
Optical resonance shifts in the fluorescence of thermal and cold atomic gases
我们表明,铷原子的冷气体的荧光的共振位移基本上不同于那些遵守标准连续介质电动力学的热原子系综。分析是基于大规模的微观数值模拟和实验测量的共振位移在光传播的稳态响应。
2016-04-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
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
Pulsed coherent and squeezed driving of a spin-$S$ emitter as a deterministic source of Wigner-negative light
Dodd-Walls Centre for Photonic and Quantum Technologies(多德沃尔斯光子与量子技术中心);Department of Physics, University of Auckland(奥克兰大学物理系)
本文通过模拟级联系统模型,证明利用自旋发射体的脉冲相干或压缩驱动可确定性产生强维格纳负值光态,并扩展到更高自旋以生成更奇异的非经典态,如GKP态。
2026-09-23 quant-ph
Resonance fluorescence of a cold atom in a high-finesse resonator
研究了由原子组成的系统在激光驱动下,处于激光和腔场诱导的冷却动力学稳态时,在高精细度谐振腔中原子的发射光谱。通常,共振荧光光谱和腔输出处的光谱包含关于系统所经历的动力学的互补信息。在一定的参数范围内,腔场和激光场诱导的散射过程之间的量子干涉效应导致共振荧光光谱特征的选择性抑制,这些特征在自由空间中的激光冷却原子的光谱中是可见的。
2007-05-10 cond-mat.other physics.atom-ph quant-ph
Entanglement in Resonance Fluorescence
提出基于共振荧光的新型纠缠光子源,利用强失谐激光驱动二能级系统卫星峰发射真空与Bell态叠加的光子对,可按需优化纠缠度,并成功使极化激元系统达到最大纠缠稳态。
2023-06-16 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Cavity-field distribution in multiphoton Jaynes-Cummings resonances
本文计算了强耦合极限下弱驱动Jaynes-Cummings(JC)振子双光子共振的Wigner表象中的腔场分布。使用一个有效的四能级系统,我们分析证明了存在的稳态和瞬态双峰打破相空间中的方位对称性。两个稳态峰位于相反的位置,并不对应于驱动跃迁的双光子振幅。发展中的双峰描绘平行的前向散射光子的强度关联函数的演变,最后对比的几个光子的稳态和瞬态相空间轮廓的腔模式在JC模型驱动的共振。
2022-06-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Kerr Induced Control of Synchronization and Quantum State Recovery in a Driven van der Pol Oscillator
University of Guilan(吉兰大学);Sirjan University of Technology(锡尔詹理工大学)
本研究通过分析Kerr非线性引起的鞍结分岔和频率偏移,揭示了压缩量子van der Pol振子中同步的调控机制,并建立了同步相图,为量子同步控制提供了定量设计原则。
2026-09-09 quant-ph
Simulation of Kerr Nonlinearity: Revealing Initial State Dependency
通过 TEBD 和欧拉法模拟 Kerr 非线性系统,揭示初始状态对双稳态分支选择及稳态谱密度的残余影响。
2023-08-21 quant-ph