Toward an ion-photon quantum interface in an optical cavity
我们展示了几个积木的离子-光子接口的基础上捕获的钙离子在光学腔。我们确定了一个有利的实验配置和测量系统参数,包括相对运动的捕获离子和谐振器模式。获得了$4^{2}S_{1/2}$和$3^{2}D_{5/2}$流形之间的腔辅助拉曼跃迁的完整光谱。在其中两个过渡,我们产生正交偏振腔光子,我们展示了相应的一对原子态的相干操纵。讨论了在离子-腔系统中实现原子-光子纠缠和态映射的可能性。
2012-01-17 quant-ph
Optimised multi-ion cavity coupling
腔量子电动力学(CQED)的最新技术进展为利用限制在单个光学腔中的多个量子发射器铺平了道路。在这样的系统中,至关重要的是控制单个发射器与腔模的量子力学耦合。在这方面,结合离子阱技术与CQED提供了一个特别有前途的方法,由于良好建立的运动控制被困离子。在这里,我们实验演示了高达五个捕获的离子在一个字符串耦合到一个高精细光学腔。通过以完全确定性的方式改变离子的轴向位置和间距,我们通过对腔发射的可见度测量,系统地测量了它们与腔模的耦合。与理论模型一致,结果表明,多个囚禁离子的几何构型可以被操纵,以获得最佳的腔耦合。我们的系统提供了一个新的地面探索CQED与多个量子发射器,使高度可控的集体光-物质相互作用。
2015-12-31 quant-ph
Raman spectroscopy of a single ion coupled to a high-finesse cavity
我们描述了一个基于离子的腔QED系统,其中原子的内部动力学通过真空受激拉曼跃迁耦合到光腔的模式。我们观察到不同的激发偏振的拉曼光谱,并找到定量与理论模拟。离子的残余运动在拉曼光谱中引入运动边带并导致离子离域。该系统提供了腔辅助解析边带基态冷却和相干操纵离子和光子的前景。
2008-10-15 quant-ph
Squeezing generation and revivals in a cavity-ion system in contact with a reservoir
我们考虑一个系统,由一个单一的二能级离子在一个谐波陷阱,这是本地化内的非理想光学腔在零温度下,并受到两个外部激光的作用。我们能够得到系统的总密度算符的解析解,并表明在离子运动和腔场中产生压缩。我们还表明,完全复兴的离子和腔场的运动状态周期性地发生。
2004-12-07 quant-ph
Non-destructive photon detection using a single rare earth ion coupled to a photonic cavity
我们研究了将单个稀土离子耦合到具有高协同性的光子腔中对光子进行无损测量的可能性,这对于全局量子网络和光子量子计算将是有用的。我们计算了可实现的保真度作为稀土离子和光子腔的参数的函数,其中包括离子的光学和自旋退相速率,腔线宽,单光子耦合到腔,和检测效率。我们提出了一个有前途的实验实现使用当前状态的最先进的技术在Nd:YVO $_4$。
2016-08-24 quant-ph
Preparation of Schrödinger cat states with cold ions in a cavity beyond the Lamb-Dicke limit
本文研究了耦合到量子化场的冷囚禁离子在高精细度腔中的动力学行为。我们用一种方法制备了离子的SC运动态。这种方法,基于酉变换的哈密顿量,允许其精确对角化,而不执行的Lamb-Dicke逼近。我们表明,有可能产生一个SC态具有相当简单的初始状态准备,例如,腔场和离子运动的真空状态。
2010-11-04 quant-ph
Precise positioning of an ion in an integrated Paul trap-cavity system using radiofrequency signals
本文提出一种集成光纤腔的微型Paul阱设计,利用额外电极上的射频电压在三维方向精确控制赝势最小值,实现离子相对腔模的高精度定位,无需三维平移台,兼具高集成度与机械刚性。
2017-12-11 quant-ph
Continuous variable quantum cloning via the Cavity QED with trapped ions
提出了一种利用囚禁离子腔QED系统实现相干态最优$1\to N$克隆机的可行方案。在本方案中,腔模的副本作为克隆机的输出出现在振动模处,腔模作为辅助模实现克隆。进一步证明了这种系统可以产生多模量子态,从而实现远腔相干态的最佳对称$1\to N$遥克隆。
2001-12-07 quant-ph
Implementation of quantum gates and preparation of entangled states in cavity QED with cold trapped ions
提出了一种在单模光腔中利用冷囚禁离子实现量子计算基本门和制备纠缠态的方案。一般的量子计算可以用囚禁离子的运动态和腔态作为量子比特来实现。我们也可以在这样的系统中产生不同种类的纠缠态而不需要态约减,并且可以将量子态从一个阱中的离子转移到另一个阱中的离子。实现我们的计划的实验要求进行了讨论。
2002-07-29 quant-ph
A Cavity-Interfaced Register of Trapped-Ion Qubits with Multi-Second Coherence
Universität Innsbruck(因斯布鲁克大学);Vrije Universiteit Amsterdam(阿姆斯特丹自由大学)
本研究在腔集成离子阱中实现了5个共囚禁离子量子比特的多秒相干性,验证了离子-光子纠缠的多秒存储能力,为构建多量子比特囚禁离子量子处理器网络奠定了基础。
2026-09-15 quant-ph
Heralded entanglement of two ions in an optical cavity
我们展示了精确控制的耦合的两个被困离子的模式的光学谐振器。当两个离子耦合到接近最大强度,我们产生离子-离子纠缠预示着两个正交偏振腔光子的检测。对Bell态$Ψ^+$的纠缠保真度达到了$F \geq (91.9\pm2.5)%$。这一结果代表了通过空腔连接远程基于原子的寄存器的分布式量子计算的重要一步。
2013-08-14 quant-ph
Tripartite GHZ state generation with trapped ion in an optical cavity
我们提出了一个利用囚禁离子同时与共振外激光场和红边带调谐量子化腔场相互作用,在单离子中产生最大纠缠三重GHZ态的方案.除了执行简单和操作时间短之外,GHZ状态生成是无约简的。Pacs:03.67.- a,42.50。p,03.67.Dd
2002-12-17 quant-ph
Spatial mode effects in a cavity EIT-based quantum memory with ion Coulomb crystals
从理论上研究了离子库仑晶体中利用腔场电磁感应透明实现光的量子存储和恢复。研究发现,当控制场和探测场耦合到同一个腔模时,它们的横模分布对量子存储效率有重要影响。在此条件下,计算了使存储效率最大化的控制场参数和晶体尺寸。
2012-02-09 quant-ph
Generation of two-mode nonclassical states and a quantum phase gate operation in trapped ion cavity QED
我们提出了一个产生量子系统非经典态的方案,该系统由一维囚禁离子运动和单腔场模组成。我们证明了双模SU(2)薛定谔猫态、纠缠相干态、双模压缩真空态及其叠加态的产生。如果用振动模和腔模分别表示一个量子比特,就可以实现量子相位门。
2002-04-13 quant-ph
Coherent control and single-shot readout of a rare-earth ion embedded in a nanophotonic cavity
基于光学可寻址自旋量子比特的量子网络有望实现安全通信、分布式量子计算和基础物理测试。基于固态发光中心的量子网络的放大需要耦合到光子谐振器的相干自旋和光学跃迁。在这里,我们研究单个$\mathrm{{}^{171}Yb^{3+}}$离子在钇原钒酸盐耦合到一个纳米光子腔。这些离子具有光学和自旋跃迁是一阶不敏感的磁场波动,使光学线宽小于1 MHz和自旋相干时间超过30毫秒的腔耦合离子。腔增强的光发射率有利于有效的自旋初始化和保真度大于95%的条件单次读出。这些结果展示了一个基于单一相干稀土离子的固态平台,用于未来的量子互联网。
2019-07-28 quant-ph
Fast quantum logic gates with trapped ions interacting with external laser and quantized cavity field beyond the Lamb-Dicke regime
提出了一种利用单色光场和量子化腔场相互作用操纵囚禁离子实现量子逻辑门的方案。对于非共振激光脉冲或量子化腔场实现离子态跃迁的特征时间,当Lamb-Dicke参数值为大的$η_{L}=η_{c}=0.2$时,特征时间急剧下降,并且随着初始态振动量子数$m$的增加,特征时间进一步减小.
2003-02-27 quant-ph
Collective strong coupling between ion Coulomb crystals and an optical cavity field: Theory and experiment
本文对离子库仑晶体与光腔场相干耦合的实验进行了详细的描述和理论分析。详细介绍了用于测量线性四极射频离子阱中大离子库仑晶体和中等高精细度腔的单场模式之间相干耦合率的各种方法。基于半经典方法的理论模型被应用于[P.F. Herskind等人,Nature Phys.5,494(2009)]和互补的新测量。一般情况下,理论和实验之间得到了很好的协议。
2012-02-06 quant-ph
Engineering phonon-photon interactions with a driven trapped ion in a cavity
我们展示了如何通过一个驱动的三能级离子在腔内产生二次和双二次声子-光子相互作用。利用这样的系统,压缩腔场态、离子运动态甚至纠缠声子光子态都是可能的。我们提出了一个详细的腔场压缩过程的分析,区分三种不同的制度,这种放大机制:亚临界,临界和超临界制度,这取决于,除了耦合参数,对振动态的激发。作为工程汉密尔顿的应用,我们展示了如何实现振动模式的福克状态滤波器。绝热消除技术的新方面出现在这个分析中。
2006-09-26 quant-ph
Dicke model and environment-induced entanglement in ion-cavity QED
我们调查现实的实验条件下,集体迪克模型可以实现在离子腔QED的背景下。我们展示了如何可以观察到理想的亚辐射和超辐射,我们提出了一个实验,利用亚辐射态的存在产生纠缠。我们探讨了实现最佳纠缠产生的条件,我们表明,它们是可用目前的实验技术。
2009-10-16 quant-ph
Engineering the unitary charge-conjugation operator of quantum field theory for particle-antiparticle using trapped ions and light fields in cavity QED
我们提出了一种方法来工程的酉电荷共轭算子,由量子场论,在量子光学的高度控制的背景下,从而允许一个模拟创建带电粒子与定义良好的动量同时与各自的反粒子。我们的方法依赖于被困离子驱动的激光场和相互作用的高Q腔中的光场的单模。
2014-01-22 quant-ph
Optomechanical Entanglement between an Ion and an Optical Cavity Field
我们研究了一个光机械系统,其中单个囚禁离子的机械运动与腔场耦合,以实现强量子关联双模系统。我们表明,大泵浦强度的稳态光子数表现出的行为。我们进一步分析了由于腔场波动和离子运动波动的混合而发生的简正模分裂(NMS),这表明了相干能量交换。我们还发现,在存在NMS的参数区域,系统的稳态表现出连续变量纠缠。这种双模光机系统可用于实现连续变量量子信息接口和网络。
2015-05-25 quant-ph
Large ion Coulomb crystals: a near-ideal medium for coupling optical cavity modes to matter
本文研究了离子库仑晶体与光腔中各种横场模的相干耦合。所得到的实验结果,其中包括演示相同的集体耦合率为不同的横模的腔场的离子在同一个大的库仑晶体,是在很好的协议与理论预测。这些结果进一步表明,库仑晶体在未来可能作为高保真多模量子信息处理和通信目的的近理想介质,包括以不同横模编码的单光子量子比特的产生和存储。
2009-09-23 quant-ph
Intrinsic decoherence effects on tripartite GHZ state generation using a trapped ion coupled to an optical cavity
我们分析了内禀退相干对产生三方GHZ态的概率的影响,使用一个冷的囚禁离子耦合到一个单模的腔场,并与共振激光场相互作用。求解Milburn方程,得到了密度矩阵随腔-离子耦合、激光-离子耦合以及幺正时间步长相对于系统参数确定的时间尺度的变化关系。从一个可分离态的系统出发,利用最近的实验报道的耦合强度,利用密度矩阵计算了三重GHZ态产生的几率。
2004-11-06 quant-ph
Design and Fabrication of Metal-Shielded Fiber-Cavity Mirrors for Ion-Trap Systems
针对集成微腔的离子阱系统存在的囚禁稳定性差、离子加热率高的问题,研究人员设计制备了金属屏蔽微腔镜,实现了单离子在腔内的稳定囚禁,加热率降低一个数量级以上,为可扩展量子网络的全集成离子-光子界面提供关键技术支撑。
2025-10-29 quant-ph
Deterministic spin-photon entanglement from a trapped ion in a fiber Fabry-Perot cavity
高效网络节点的开发是实现量子网络的关键要素,量子网络有望实现分布式量子计算或可证明安全通信等强大功能。我们报告的量子网络节点的实现使用内基于光纤的法布里-珀罗腔的捕获离子。我们表明,在$ 91.2(2) $ \,\%的高保真度之间的被困Yb-离子和光子发射到谐振腔模式的确定性纠缠的产生。对于$ 2.5 \cdot 10^{-3}$的Single Shot,我们实现了产生和检测纠缠的成功概率,导致62,Hz的纠缠速率。
2020-05-18 quant-ph
Two-photon interaction between trapped ions and cavity fields
本文将普通双光子Jaynes-Cummings模型推广到简谐势阱中的原子(或离子)。一个典型的装置是一个光腔,在保罗阱中包含一个离子。由于引入了原子的振动运动,原子与光场之间的耦合变得高度非线性,这使得系统的动力学行为与普通的TPJCM相比有很大的不同。特别地,我们导出了一个有效的双光子哈密顿量依赖于离子的质心运动的数量运营商。这种依赖性发生在腔诱导的斯塔克位移和离子场耦合,其在动力学中的作用是通过显示简单的初始准备系统的状态的电子能级的占用概率的时间演化来说明。
2006-08-24 quant-ph
Quantum computation with trapped ions in an optical cavity
提出了一种基于两个原子被囚禁在腔中的双量子比特逻辑门。利用绝热跃迁和芝诺效应有效地抑制了自发跃迁引起的相互作用损失。提出了动态和几何条件相位门。这种方法提供了保真度和其门的成功率非常接近1。因此,它适合于执行量子计算。
2002-03-21 quant-ph
A single ion coupled to an optical fiber cavity
我们提出了一个结合的捕获离子和光学腔系统的实现,其中一个单一的Yb^+离子被限制在一个微米级的离子阱内的230微米长的光纤腔。我们描述了空间的离子腔耦合和测量的离子腔耦合强度使用腔刺激的拉姆达跃迁。由于光纤谐振腔的模体积小,离子和单个光子之间的相干耦合强度超过了偶极矩的自然衰减率。该系统可以集成到离子-光子量子网络中,是实现基于腔量子电动力学(cavity-QED)的囚禁离子量子信息处理的一个重要步骤。
2012-10-31 physics.atom-ph quant-ph
Strong coupling cavity QED using rare-earth-ion dopants in monolithic resonators: what you can do with a weak oscillator
研究了在单片光学谐振腔中利用稀土离子作为杂质实现腔量子电动力学强耦合的可能性。我们的结论是,由于稀土的振子强度弱,它可能是可能的,但很难达到的制度,其中单光子拉比频率是大的腔和原子的衰变率相比。然而,达到饱和光子数和原子数小于1的状态应该更容易实现。我们表明,在这个“坏腔”制度,转移的量子态和光学相移的条件下的原子的状态仍然是可能的,并提出了一种方法用于相干检测单掺杂剂。
2009-11-30 quant-ph
Integrating a fiber cavity into a wheel trap for strong ion-cavity coupling
我们提出了一个离子阱与集成的光纤腔,在单离子和光子的水平强耦合设计。该腔与微型线性Paul阱的轴对齐,使得能够同时将多个离子耦合到腔场。我们模拟了光纤反射镜上的电荷如何影响陷阱电位,并且我们用被困在腔中的离子来测试这些预测。此外,我们测量微动和加热速率的设置。
2022-07-21 physics.app-ph quant-ph
Improving the Indistinguishability of Single Photons from an Ion-Cavity System
我们研究了从耦合到光腔的囚禁离子中产生不可分辨的单光子的方案,这是量子网络的一个关键特征。通过选择腔辅助拉曼跃迁的初始状态,我们抑制了自发发射的不利影响,目前在类似的系统中,在以前证明的计划。在新方案的Hong-Ou-Mandel干涉测量中,我们测量到72(2)%的可见度,而对于具有类似参数的常用方案,其可见度为51(2)%。像这里展示的方案在分布式量子计算和通信中有应用,在这些领域中,高量子效率至关重要,并且依赖于单光子的相互不相容性。
2020-08-10 quant-ph
Enhanced ion-cavity coupling through cavity cooling in the strong coupling regime
在光子量子网络的发展过程中,离子阱中的光腔结构变得越来越重要。然而,腔的存在可能妨碍离子的有效激光冷却,因为腔施加的几何约束和可能显著改变冷却动力学的不利的Purcell效应。另一方面,也可以利用离子到腔的耦合来提供有效地冷却离子的机制。在本文中,我们将通过实验演示如何实现腔冷却,以提高离子的本地化,从而提高其耦合到腔。通过使用腔冷却,我们得到了增强的离子腔耦合的$2π\times (16.7\pm 0.1)$ MHz,相比$2π\times (15.2\pm 0.1)$ MHz时,仅使用多普勒冷却。
2020-03-03 physics.atom-ph quant-ph
Cavity QED with optically transported atoms
利用平移光晶格阱将超冷的$^{87}$ Rb原子送入高精细光学微腔中,并通过腔场进行探测。原子从磁光阱(MOT)被加载到光晶格中,并被传输到腔中1.5 cm。我们的腔满足强耦合的要求,为一个单一的腔内原子,从而允许实时观察单个原子输运到腔。这种传输方案使我们能够改变腔内原子的数量从1到$>$ 100对应的最大原子协同参数5400,有史以来在原子-腔系统中实现的最高值。当腔中加载多个原子时,在实时腔传输中直接测量光学双稳。
2003-09-04 quant-ph
Optically addressing single rare-earth ions in a nanophotonic cavity
我们演示了光谱分辨单一钕稀土离子在钒酸钇光学探测。离子耦合到一个光子晶体谐振器,并显示出强烈的增强的光发射率通过Purcell效应,导致近辐射限制的单光子发射。测得的高耦合之间的一个单光子和离子的合作允许观察相干光拉比振荡。这可以使光学控制的自旋量子比特,量子逻辑门和自旋光子接口成为未来的量子网络。
2019-01-13 quant-ph
Coupling a single atomic quantum bit to a high finesse optical cavity
四极S $_{1/2}$ - D $_{5/2}$光学跃迁的一个单一的捕获的钙$^+$离子,非常适合于编码量子比特的信息,相干耦合到驻波场的高精细度腔。通过观察离子对腔内场的空间和时间变化的响应来验证耦合。我们还实现了确定性的耦合腔模式的离子的振动状态,通过选择性地激发振动状态变化的过渡,并通过控制离子的位置,在驻波领域与纳米精度。
2002-07-05 quant-ph
Generation of entangled photon pairs in optical cavity-QED: Operating in the bad cavity limit
我们提出了一个确定性产生偏振纠缠光子对的光腔QED方案,该方案即使在坏腔极限下也具有高保真度。该方案基于一个受激四能级原子与两个空光腔模的绝热相互作用过程。利用Monte-Carlo波函数模拟方法研究了腔-QED源的保真度及其在退相干情况下的纠缠性能。在坏腔的限制,接近一个预测的最先进的实验参数值的结晶度。
2008-12-28 quant-ph
Photon correlation vs interference of single-atom fluorescence in a half-cavity
本文研究了激光激发的单离子在镜前的光子关联。通过改变离子与反射镜之间的相对距离,光子相关统计可以从反聚束最小值平滑地调谐到类聚束最大值。我们的分析关注的离子镜相互作用的非马尔可夫制度,并揭示了在半腔干涉仪场的建立。
2006-10-10 quant-ph
Efficient ion-photon qubit SWAP gate in realistic ion cavity-QED systems without strong coupling
本文提出了一种基于171 Yb+、40 Ca+和138 Ba+离子的腔QED系统的确定性离子-光子量子比特交换方案,即SWAP门。门也可以作为一个单光子量子存储器,其中一个传出的光子预示着传入的光子量子比特的成功到达。虽然强耦合,即单光子拉比频率是系统中最快的速率,通常被认为是必不可少的,这种门(类似于Duan-Kimble C相位门)只需要Purcell增强,即高单原子协同性。因此,它不需要小的模体积腔,由于难以将离子捕获在电介质表面附近,所以小的模体积腔难以与离子结合。相反,更大的腔,潜在地与阱装置更兼容,是足够的,只要它们的数值孔径足够高以在离子的位置处维持小的模式面积。我们定义了门操作的最佳参数,并模拟了预期的性能和效率,证明了有效的光子-离子量子比特交换,可扩展量子计算的一个有价值的构建块,实际上是可以实现的与当前的实验能力。
2020-04-09 quant-ph
How to integrate a miniature optical cavity in a linear ion trap: shielding dielectrics and trap symmetry
本文提出在线性离子阱中集成微型光学腔的屏蔽方案,通过导电屏蔽和双相反射频信号解决杂散电荷与加热问题,并指出表面阱因对称性不足不适合集成,给出设计策略。
2024-10-24 quant-ph
Quantum phase gate for optical qubits with cavity quantum optomechanics
我们表明,由机械谐振器同时耦合到光学腔的两个模式形成的腔光学机械系统可以用于实现与两个腔内模式相关联的光学量子比特之间的确定性量子相位门。该方案是可实现的足够强的单光子光学机械耦合的解决边带制度,是强大的腔损耗。
2015-03-17 quant-ph
Enhanced Quantum Interface with Collective Ion-Cavity Coupling
我们制备了两个离子的最大纠缠态,并将两个离子耦合到光腔模式中。纠缠态的相位决定了离子与腔模的集体相互作用,也就是说,单个光子进入腔的发射是被抑制还是增强。通过调整这个相位,我们将离子-腔系统从亚辐射调谐到超辐射。然后,我们在两个离子的超辐射态编码一个量子比特,并表明,这种编码增强了量子信息到光子的传输。
2015-03-18 physics.atom-ph quant-ph
Deterministic single-photon source from a single ion
我们实现了一个确定性的单光子源从一个和相同的钙离子与高精细光学腔相互作用。光子在腔中产生,效率为(88 +- 17)%,比以前的腔离子源提高了10倍。二阶关联函数的结果,展示了高抑制的双光子事件仅限于本底计数。得到了腔体光子脉冲的波形,实验结果与模拟结果吻合较好。此外,原子布居数的时间演化的理论分析提供了有关该过程的动力学的相关信息,并开辟了未来的相干原子-光子界面的调查。
2009-05-18 quant-ph
Fokker-Planck treatment of nonlinearities in the dispersive coupling of an ion and an optical cavity
我们补充了以前的研究与一个光学腔耦合的离子在色散制度,为一个模型,表现出不同的配置在半经典描述的双稳态。我们的方法是基于相空间中的截断演化,旨在探索一个特别有趣的参数区域,其中完全量子力学的解决方案变得困难,但最粗糙的半经典方法无法捕捉到基本现象。我们比较了我们的技术与数值对角化的量子演化的结果,发现虽然治疗导致平滑和轻微的转变系统中的过渡,它仍然提供了一个明显的改善局部半经典近似。
2023-03-29 quant-ph
Chaotic synchronization of two optical cavity modes in optomechanical systems
微谐振器运动的同步问题引起了人们的广泛关注。在这里,我们提出的理论方法来同步的两个光学腔模式的混沌运动的光学机械系统中,其中一个光学模式被强烈驱动到混沌运动,并耦合到另一个弱驱动的光学模式介导的机械谐振器。在这些光机系统中,我们可以从不同的初始状态开始,获得混沌运动中的光腔模式的完全同步和相位同步。我们发现在两个相同的腔模中可以实现混沌的完全同步。在强耦合小失谐区域,我们还实现了两个不同腔模之间混沌的相位同步。
2018-02-09 quant-ph
One-dimensional array of ion chains coupled to an optical cavity
我们提出了一种新的混合系统,其中的光学腔集成了一个微加工的平面电极离子阱。阱电极产生可调的周期性电势,允许捕获沿着腔轴间隔160 $μ$ m的多达50个单独的离子链。每个链可以包含耦合到腔模的多达20个可单独寻址的Yb \textsuperscript{+}离子。我们证明了静电周期电位和离子腔耦合控制的网站之间的离子的确定性分布。该耦合的测量强度应允许使用$\lesssim$ 10离子进入强集体耦合状态。该光腔可以作为离子间的量子信息总线,或者用于产生强波长尺度的周期性光势。
2013-02-12 physics.atom-ph quant-ph
Optical Bistability in a cavity with one moving mirror
我们分析了一个相干场驱动的单模光学腔的行为,一个完全反射的移动镜和一个部分反射的固定镜,并表明,该系统的输出表现出光学双稳态由于辐射压力作用在移动镜。
2013-09-04 quant-ph
Coherent Optical Spectroscopy of a Single Quantum Dot Via an Off-Resonant Cavity
在耦合量子点(QD)光学腔系统的实验中,即使在多个腔线宽失谐的情况下,也观察到量子点与腔之间的显著相互作用。这种相互作用归因于非相干声子介导的散射过程,在原子系统中是不存在的。在这里,我们证明,尽管其不相干的性质,这个过程保留了量子点和强驱动激光之间的相干相互作用的签名,这可以通过从非谐振腔的光发射观察到。在双色驱动下,腔发射表现出与量子点跃迁的光学修饰一致的光谱特征。除了揭示非共振QD腔相互作用的新方面之外,这一结果还提供了一种比传统方法更简单的相干探测QD的新方法,并开辟了采用非共振腔在量子网络中光学接口QD节点的可能性。
2011-03-14 quant-ph
Characterization of high finesse mirrors: loss, phase shifts and mode structure in an optical cavity
描述了腔QED实验中所用的高精细度光学腔的广泛表征。不同的技术在测量的损失和相移与反射镜涂层进行了讨论,并显示其协议。介电涂层支持的腔场模式结构的问题与我们实现原子与腔之间最强耦合的努力有关。
2001-01-22 quant-ph
All-cavity electromagnetically induced transparency and optical switching: semiclassical theory
研究了探测场在光腔中原子介质中的电磁感应透明和光开关的传输。利用半经典输入输出理论,研究了四能级原子系综与三个耦合到同一腔模的光场的相互作用,得到了探测光场的稳态透射谱,并讨论了腔内光场建立的动力学过程.解析和数值结果与最近离子库仑晶体的实验结果符合得很好[M。Albert等人,Nature Photon. 5,633(2011)]。
2011-10-24 quant-ph
Triply-resonant Optical Parametric Oscillator by Four-wave Mixing with Rubidium Vapor inside an Optical Cavity
我们提出了一个实验演示的同时超过阈值振荡的斯托克斯和反斯托克斯场连同单个泵浦光与铷原子内的光学驻波腔。利用三能级原子系统中双光子跃迁产生的大色散,可以很容易地实现三重共振条件。该工作为实现高效率的非线性频率转换提供了一种途径,所产生的明亮Stokes和反Stokes腔输出光束在量子信息科学中具有潜在的应用价值。
2010-01-02 quant-ph
Photon emission and absorption of a single ion coupled to an optical fiber-cavity
我们提出了一个光-物质界面,它由一个单一的$^{174}$ Yb $^+$离子耦合到光纤腔。我们观察到,在935 nm处的光子主要发射到腔模式和光子的偏振和离子的自旋状态之间的相关性被保存,尽管到一个单模光纤的内在耦合。互补的,当一个微弱的相干光场注入腔模,我们发现增强和偏振依赖的离子吸收。
2014-07-22 physics.atom-ph quant-ph
Optical Cavity Implementations of the Quantum Walk
我们讨论了如何创造量子行走的线上或圆上可以实现使用光波。我们提出了几个光学腔配置这些实现。
2003-09-17 quant-ph
Three orders of magnitude cavity-linewidth narrowing by slow light in a rare-earth-ion-doped crystal cavity
本文研究了掺稀土离子晶体谐振腔中,由于与掺杂离子的非共振相互作用引起的强腔内色散引起的腔线宽三个数量级的变窄。强色散是通过使用光泵浦技术的稀土吸收分布的半永久性但快速可重新编程的变化而产生的。在光谱透射窗口内示出了几个腔模式。潜在的应用进行了讨论。
2013-11-12 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Coherent states superpositions in cavity quantum electrodynamics with trapped ions
我们研究了如何叠加的运动相干态自然出现在一个两能级囚禁离子耦合到腔内的量子化场的动力学。我们扩展我们的考虑,包括一个更现实的设置,腔是不理想的,光子可能会通过它的镜子泄漏。我们发现在腔外探测到光子会使离子处于纯净状态。离子态的统计仍然保留了一些在弱耦合区可能观察到的干涉效应。
2005-07-01 physics.atom-ph quant-ph