Entangled two photon absorption cross section on the 808 nm region for the common dyes Zinc tetraphenylporphyrin and Rhodamine B
我们报告的纠缠双光子吸收截面,$σ_E$,在808 nm的有机生色团在溶液中的低光子通量制度的测量。我们进行了四苯基卟啉锌(ZnTPP)在甲苯和罗丹明B(RhB)在甲醇中的测量。据我们所知,这是第一次测量RhB的$σ_E$。此外,我们报告了一个系统的研究,$σ_E$的分子浓度对这两个分子系统的依赖性。与以前的实验不同,我们的测量是基于检测分子系统传输的光子对。通过使用符合计数电路,可以提高信噪比。这种类型的工作是重要的光谱和显微技术的发展,使用纠缠光子。
2016-11-15 physics.optics quant-ph
Experimental requirements for entangled two-photon spectroscopy
纠缠双光子光谱预计将提供与经典协议相比的优势。它是通过相干控制能量纠缠光子的光谱特性来实现的。我们在这里提出了一个实验装置,允许高分辨率的纠缠光子的光谱整形。我们通过检测非线性晶体中的和频产生来评估其性能。当使用经典光或纠缠光进行时,比较该过程的效率。
2021-03-18 quant-ph
Witnessing Entangled Two-Photon Absorption via Quantum Interferometry
最近的研究表明,使用非经典状态的光,如纠缠光子对,可能会打开新的和令人兴奋的途径,在实验双光子吸收光谱。尽管对纠缠双光子吸收(eTPA)进行了一些实验研究,但对于eTPA是否真的被观察到仍然存在激烈的争论。这一有趣的争论已经出现,主要是因为最近有人认为,单光子损失机制,如散射或热带吸收可能模仿预期的纠缠光子线性吸收行为。在这项工作中,我们专注于eTPA的传输测量,并探讨三种不同的双光子量子干涉仪在评估eTPA的背景下。我们证明,所谓的N 00 N-状态配置是唯一一个被认为是不敏感的线性(单光子)损失。值得注意的是,我们的研究结果表明,N 00 N状态可能成为量子光谱学的一个潜在的强大工具,并将它们作为在任意样品中认证eTPA的强有力的候选者。
2022-10-26 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Enhancing entangled two-photon absorption of Nile Red via temperature-controlled SPDC
针对纠缠双光子吸收实验证据不足、现有模型难预测复杂染料行为的问题,提出考虑染料化学性质的模拟方法,发现吸收概率与非线性材料相位匹配温度显著相关,并以尼罗红实验数据验证了模型有效性。
2025-01-03 quant-ph
Hong-Ou-Mandel interferometry and spectroscopy using entangled photons
光干涉测量是表征光的量子态的一种长期存在的方法。线性和非线性干涉都可以提供光的统计信息,即光与物质相互作用的基本细节。在这里,我们演示了如何干涉检测的非线性光谱信号可以用来提高测量精度的物质的磁化率。光与物质的相互作用改变了量子光的光子统计,这些光子统计被编码在场关联函数中。应用程序是由宏欧曼德尔双光子干涉仪,揭示了纠缠增强的分辨率,可以实现与现有的光学技术。
2021-03-03 physics.optics quant-ph
Entangled two-photon absorption detection through a Hong-Ou-Mandel interferometer
近年来,人们用不同的实验方法研究了不同材料中的纠缠双光子吸收(ETPA)过程。本工作报告的不同方法上的ETPA过程中检测的基础上引起的变化的洪-欧-曼德尔(HOM)干涉图的两个光子产生的自发参量下转换(SPDC)II型过程。以激光染料罗丹明B的有机溶液为模型,证明了800 nm波长的ETPA可以通过光子与样品相互作用后在分束器处产生的HOM干涉图的时间宽度和可见度的变化来监测。此外,我们提出了一个详细的模型,其中的样本被建模为一个过滤功能,fullfills的能量守恒条件所需的ETPA,允许解释实验观察具有良好的协议。我们相信,这项工作代表了一个新的视角来研究ETPA过程,通过使用超灵敏的量子干涉技术和详细的数学模型的过程。
2022-02-12 physics.optics quant-ph
Towards robust detection of entangled two-photon absorption
本研究针对低通量下纠缠双光子吸收(ETPA)检测存争议的问题,通过构建纠缠光子对横向空间关联,在室温低通量下于有机和无机发色团中观测到ETPA迹象,方案抗常见伪影且信号与关联面积、吸收截面正相关,推进了ETPA验证与纠缠光物质相互作用研究。
2024-10-08 quant-ph
Photon Pair Source based on PPLN-Waveguides for Entangled Two-Photon Absorption
本文研制并表征了一种基于周期性极化铌酸锂波导的超亮纠缠光子对源,并通过CdSe/ZnS量子点溶液的纠缠双光子吸收实验验证了其在低功率荧光成像中的适用性。
2023-09-22 quant-ph
Entangled-photon time- and frequency-resolved optical spectroscopy
本文提出利用自发参量下转换产生的纠缠光子对实现时间与频率分辨光谱测量,在单光子水平下分辨光合膜能量传递级联和混合染料寿命,并证明可在接近太阳光照条件下快速完成超快光谱实验。
2025-05-05 physics.optics quant-ph
Stimulated Raman Spectroscopy with Entangled Light; Enhanced Resolution and Pathway Selection
我们提出了一种新的飞秒受激拉曼光谱(FSRS)技术,结合纠缠光子干涉检测选择的物质路径,提高分辨率。在光化泵的光激发之后,测量使用一对宽带纠缠光子,其中一个(信号)与分子相互作用,第三个窄带脉冲引起拉曼过程。另一个(闲频)光子为符合测量提供参考。这种干涉光子符合计数检测允许分别测量拉曼增益和损耗信号,这对于传统的探针传输检测是不可能的。纠缠光子还提供了独特的时间和光谱检测窗口,与光的经典和相关解纠缠态相比,其可以更好地解析快速激发态动力学。
2014-07-12 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Entangled dual-comb spectroscopy
本文提出纠缠双光梳光谱学(EDCS),利用频率梳的定制纠缠光谱结构突破经典双光梳光谱学的标准量子极限,在气体检测中实现信噪比提升2.6 dB、积分时间缩短1.7倍,为功率受限下的快速精密测量提供新范式。
2024-12-27 physics.optics quant-ph
Lyapunov Dynamics in Entangled Biphoton Spectroscopy
本文提出基于李雅普诺夫框架的模型,模拟纠缠双光子与腔及材料模的演化,映射联合频谱振幅到强度,再现光谱特征并揭示腔衰变引起的非对角相关性,为量子光谱分析提供可扩展工具。
2025-04-24 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Enhanced Two-Photon Absorption Using Entangled States and Small Mode Volumes
计算了频率纠缠光子在直径与光波波长相当的锥形光纤中的双光子吸收率。电场在横向上的限制增加了与单个光子相关的强度,而双光子吸收率由于两个光子的频率之和与上原子态共振的事实而进一步增强,即使每个光子具有相对宽的线宽。其结果是,光子被有效地限制在所有三个维度和双光子吸收率的频率纠缠的光子在锥形光纤被发现是可比的,在一个小的模式体积的微腔中的未纠缠的光子。
2009-07-13 quant-ph
A Liquid-Core Fiber Platform for Classical and Entangled Two-Photon Absorption Measurements
本文提出一种甲苯填充液芯光纤平台,通过增强光与物质相互作用距离,实现低功率经典双光子吸收测量,并首次尝试波导中的纠缠双光子吸收测量,未观察到E2PA信号,设定了与近期报告一致的截面上限。
2025-01-24 physics.optics quant-ph
Hot-Band Absorption Can Mimic Entangled Two-Photon Absorption
有人提出,纠缠双光子吸收(E2PA)可以观察到高达10个数量级的光子通量低于其经典对应。然而,有一个显着的争议,这种量子增强激发效率的幅度。我们研究了在1060 nm波长下,用连续激光或纠缠光子对激发罗丹明6G和LDS798的荧光信号。我们观察到一个信号,起源于热带吸收(HBA),这是一个单光子吸收的热填充振动能级的基态电子。这种机制,这还没有在E2PA的上下文中讨论,产生一个信号与线性功率依赖性,如预期的纠缠双光子激发荧光(E2PEF)。对于进行E2PEF测量的典型条件,来自HBA过程的贡献可能导致对激发效率的量子优势的几个数量级的高估。
2022-01-30 physics.chem-ph quant-ph
Entangled two-photon absorption for the continuous generation of excited state populations in plasma
本研究提出利用纠缠双光子吸收技术,以低强度连续波激光在等离子体中连续驱动激发态布居,实现高带宽局部等离子体参数测量,并阐述了相关机制与验证计划。
2024-09-12 physics.plasm-ph quant-ph
Entangled light-matter interactions and spectroscopy
纠缠光子表现出非经典的光-物质相互作用,在材料和分子科学中创造了新的机会。例如,在纠缠双光子吸收中,强度依赖性线性缩放,就好像只有一个光子存在。纠缠双光子吸收截面接近但不匹配单光子吸收截面。纠缠的双光子截面也不遵循经典的双光子分子设计图案。诸如此类的问题为丰富但新生的纠缠光物质相互作用领域埋下了种子。从这个角度来看,我们使用纠缠光子光谱学的实验发展概述了该领域的现状。既然基本工具已经概述,现在是时候开始探索材料,分子和设备如何控制或利用与纠缠光子的相互作用。
2020-05-13 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.optics
Spectroscopy by frequency entangled photon pairs
利用自发参量下转换产生的频率纠缠宽带光子对进行量子光谱学研究。将吸收性样品放置在闲频光子检测器的前面,并且通过衍射光栅分辨信号光子的频率。用符合计数法测量了样品的吸收光谱,其结果与经典光源下的普通分光光度计测量结果一致。
2004-01-05 quant-ph
Energy-Time Entangled Two-Photon Molecular Absorption
非线性光谱学和显微镜技术在物理学和生物学的广泛应用中无处不在。然而,这些通常依赖于高功率脉冲激光系统。一个有前途的替代方案是利用纠缠双光子吸收(ETPA),这可以导致比传统的双光子吸收(TPA)方案低几十个数量级的入射通量率。然而,与早期的理论工作相比,在最近的实验研究之后,ETPA中不同纠缠自由度的作用尚不清楚。在这里,我们首先证明了ETPA速率与光子对通量的线性相关性,这是ETPA的一个明显特征,并估计了罗丹明6 G浓度依赖的ETPA截面的第一个值,然后我们研究了ETPA荧光速率中的能量-时间纠缠和偏振依赖的特征,并证明了信号对相互作用的强烈依赖性。反映纠缠双光子波包相干时间的光子延迟。
2020-03-12 quant-ph
Single Photon Scattering Can Account for the Discrepancies Between Entangled Two-Photon Measurement Techniques
纠缠光子对被预测线性化和增加双光子吸收的效率,允许连续波激光二极管驱动超快时间分辨光谱和非线性过程。尽管有一系列的理论研究和实验测量,不一致的纠缠增强相互作用截面的值持续存在。构造了一个光谱仪,它可以在时间和光谱上表征任何潜在的双光子激发事件之前、期间和之后的纠缠光子态。对于分子罗丹明6G,它有一个虚拟的状态路径,任何纠缠的双光子相互作用被发现是等于或低于经典的,单光子散射事件。这一结果可以解释不同测量技术所报道的各种纠缠双光子吸收截面之间的差异。所报道的仪器可以明确地分离经典和纠缠效应,因此对于日益增长的非线性和多光子纠缠光谱学领域具有重要意义。
2022-05-28 physics.optics quant-ph
Cavity Ring-down Spectroscopy with behavior of Hybrid Cavity Structures
该研究提出了一种利用混合腔体结构改进的腔体环形衰减光谱学,以提高对微弱吸收的检测灵敏度。
2025-12-13 physics.optics quant-ph
Setting bounds on two-photon absorption cross-sections in common fluorophores with entangled photon pair excitation
纠缠光子对的激发可以导致在低光子通量下双光子吸收效率的增加。相应的过程,纠缠双光子吸收(E2 PA),已经在许多理论和实验研究。然而,显着的模糊性和不一致性仍然存在于文献中的绝对值的E2 PA截面。在这里,我们使用一个基于荧光的注册计划,以实验确定上限的截面为六个荧光团。这些界限比已发表的最小横截面低四个数量级。对于两个样品,已研究的其他人,罗丹明6 G和9 R-S,我们测量的上限四个和五个数量级低于以前报道的截面。
2021-02-18 quant-ph
Two-Photon Absorption Spectroscopy using Intense Phase-Chirped Entangled Beams
我们数值分析使用强纠缠双光束的超灵敏光谱测量化学和生物系统。检查计划利用强烈的频率调制(啁啾)纠缠光束成功地提取信息的中间材料状态,有助于吸收介质的双光子激发。所提出的方法的鲁棒性检查相对于所施加的频率啁啾的间隔。
2018-05-15 physics.atom-ph quant-ph
Manipulating Two-Photon Absorption of Molecules through Efficient Optimization of Entangled Light
本研究开发基于贝叶斯优化的纠缠光光谱相位优化方案,可将噻吩树枝状大分子的纠缠双光子吸收概率提升20倍,实现经典光无法达成的选择性激发,并验证了小纠缠时间极限下的独特激发效应。
2024-09-17 physics.chem-ph quant-ph
How to optimize the absorption of two entangled photons
我们研究了纠缠如何增强三能级系统中的双光子吸收。首先,我们采用施密特分解,以确定最佳的双光子态的纠缠特性,以驱动这样的过渡,和最大的增强,可以实现的最佳经典脉冲相比。然后,我们适应现实的实验约束的优化问题,从下转换源的光子对操纵的本地操作,如空间光调制器。我们推导出最佳的脉冲整形函数,以提高吸收效率,并比较最大的增强可实现的最佳形状,可分离的脉冲的产量纠缠。
2021-05-28 quant-ph
Multidimensional spectroscopy with entangled light; loop vs ladder delay scanning protocols
多维光信号通常通过改变时间有序脉冲之间的延迟来记录。这些控制的演变的密度矩阵,并描述了梯形图。我们提出了一个新的非时间顺序协议的基础上以下的波函数的时间演化和描述的循环图。该协议中的时间变量允许观察不同类型的共振,并揭示关于带内失相的信息,这些信息不容易通过时间排序技术获得。当使用纠缠光时,该协议中涉及的时间变量变得耦合,这提供了各种共振的高选择性和无背景测量。纠缠光可以解决某些状态,即使在强背景下,由于快速退相抑制共振功能时,经典光探测。
2014-01-31 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Wavepacket control and simulation protocol for entangled two-photon-absorption of molecules
量子光谱学提供了经典光无法获得的分子信息,在应用于复杂分子系统时,需要新的计算工具。介绍了两种计算方法,研究了分子核波包动力学与纠缠光子对相互作用产生的纠缠双光子吸收信号。第一种方法是在由两个光-物质相互作用时间定义的时间网格中对跃迁路径进行求和,并伴有量子光的场关联函数。该信号通过对纠缠光子态的两次分布特性进行平均而获得。另一个协议涉及施密特分解的纠缠光,并要求总结施密特模式。我们在位移谐振子模型中演示了如何利用光子纠缠来控制和操纵双光子激发的核波包。
2021-09-11 physics.chem-ph quant-ph
Attosecond quantum spectroscopy with entangled photon pairs
Peking University(北京大学);Max Born Institute(马克斯·玻恩研究所)
研究利用纠缠光子对驱动固体内高次谐波生成,揭示了光子聚束现象及量子诱导相关性在XUV领域的转移,为阿秒光谱学发展提供新途径。
2026-04-08 physics.optics quant-ph
Measurement Uncertainty in Infrared Spectroscopy with Entangled Photon Pairs
该研究针对红外波段纠缠多参数光谱测量机制不明的问题,发现了约束纠缠光子对红外光谱多参数测量精度的不确定关系,揭示了折射率与吸收系数测量精度的权衡规律,为纠缠辅助光谱的实验设计与应用提供指导。
2025-02-24 quant-ph
Triplet absorption spectroscopy and electromagnetically induced transparency
研究了在零磁场和弱磁场作用下,三个相干场循环驱动的四能级原子系统中的相干现象。由于动态斯塔克效应,每个强相互作用的原子态被转换为三重态。在反常色散的三重态吸收光谱中出现了两条具有类Fano轮廓的暗线。我们提供的条件来控制的透明窗口的宽度,通过驱动场的相对相位和微波场的强度,关闭光学系统的环路。详细分析了多普勒展宽对三重态吸收光谱结果的影响。
2016-09-19 physics.optics quant-ph
Experimental study on the effects of photon-pair temporal correlations in entangled two-photon absorption
纠缠双光子吸收(ETPA)最近已成为一个热门话题的辩论,主要是由于在实验报告的有机分子的ETPA截面的明显不一致。在这项工作中,我们提供了一个彻底的实验研究ETPA在有机分子罗丹明B(RhB)和锌四苯基卟啉(ZnTPP)。这一贡献的目标是双重的:一方面,它试图重现以前的实验报告的结果,另一方面,它的目的是确定不同的时间相关性的影响-作为被吸收的光子之间的可控时间延迟-对ETPA信号的强度。在我们的实验中,样品由I型SPDC产生的纠缠对激发,光谱分布集中在810 nm。令人惊讶的是,与预期相反,在我们的实验中,当使用透射测量方案监测ETPA信号时,时间延迟没有产生任何系统性的横截面变化。作为一个合理的原因,这个意想不到的结果,我们认为,光子对通量,通常用于这些实验中,是不足以促进这些分子中的双光子吸收过程。这表明,实际的吸收截面值低于先前报道的值,因此不会导致透射法的可测量ETPA效应。
2021-01-26 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Topological phase transitions via attosecond x-ray absorption spectroscopy
本文通过数值模拟证明阿秒X射线吸收光谱可捕捉陈绝缘体的拓扑相变,利用圆偏振红外泵浦与阿秒X射线探测方案,将激光诱导二向色性特征与Berry结构关联,拓展了阿秒光谱在非平凡拓扑相系统中的应用。
2024-07-04 physics.optics quant-ph
Quantum enhanced spectroscopy with entangled multi-photon states
传统上,通过检查吸收线的位置来执行光谱学。然而,在过渡频率附近的频率处,可以从相移获得附加信息。在这项工作中,我们认为从吸收和相移,量化的Fisher信息在干涉测量中获得的过渡频率的信息。我们研究了多个单光子状态,NOON状态,和数值优化的纠缠状态,并有多个光子的使用。我们发现优化的状态,提高了一些原子数密度的独立单光子设置的标准量子极限。
2016-03-15 quant-ph
Entangled Two-Photon Absorption by Atoms and Molecules: A Quantum Optics Tutorial
分子与时频纠缠光子对(EPP)的双光子吸收(TPA)及其他非线性相互作用被预测会显示出各种迷人的效应。因此,它们在实际量子增强分子光谱学中的潜在用途需要仔细检查。本文介绍了在教程风格的一个详细的理论研究的单光子和双光子吸收的分子,侧重于如何对待光的量子性质。首先介绍了量子光学的基本理论,然后介绍了分子光学响应的密度矩阵(Liouville)推导,着重介绍了如何将光的量子态引入到分子光学响应的处理中。为了说明,我们详细处理自发参量下转换产生的光子对的TPA,重点是量子光TPA如何不同于经典光。特别是,我们对待的问题有多少增强TPA率可以实现使用纠缠态。本文包括回顾已知的理论方法和结果,以及一些扩展,特别是TPA过程的比较,发生在远离共振的中间态,只和那些涉及非共振的中间态凭借退相过程。还简要讨论了纠缠TPA的实验研究所面临的主要挑战。
2021-07-09 quant-ph
Nonlinear quantum interferometric spectroscopy with entangled photon pairs
我们开发封闭的时间分辨光子计数信号的表达式诱导的纠缠光子对的干涉光谱设置。超算子的表达在刘维空间推导出,可以解释松弛和退相耦合到一个浴。干涉测量装置将物质和光变量非平凡地混合在一起,这使得它们的解释变得复杂。我们为这种设置提供了一个直观的模块化框架,简化了其描述。基于探测阶段和光-物质相互作用过程之间的分离。我们发现,对纠缠时间和干涉时间变量控制观察到的物理时间尺度。只有几个过程有助于在有限的情况下,小纠缠时间相对于样品的响应,具体的贡献可以挑出来。
2022-01-26 quant-ph
Theory for Entangled-Photons Stimulated Raman Scattering versus Nonlinear Absorption for Polyatomic Molecules
City University of Hong Kong(香港城市大学);Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter(马克斯·普朗克物质与结构动力学研究所)
本研究提出利用纠缠光子增强多原子分子受激拉曼散射的理论,展示了其与非线性吸收在强度上的相似性及振动相干性的作用。
2026-01-20 physics.chem-ph quant-ph
Multichromatic Quantum Superpositions in Entangled Two-Photon Absorption Spectroscopy
量子信息科学正在推动包括分子光谱学和物质-光相互作用在内的大量科学和技术领域的进步。在这些领域中,产生量子力学纠缠光子的能力为探索分子与量子光的相互作用开辟了道路。这项工作考虑了另一种方法,包括能量叠加相关的光子。我们研究了多色量子叠加,或光子对态的颜色叠加,如何影响有机生色团的光学性质。这项工作使用的电子结构计算的基础上的含时密度泛函理论,和一个简单的修改标准的纠缠双光子吸收理论。我们的计算表明,它是可能的,以大幅修改的光学吸收截面的分子,建设性和相消干涉计算。量子干涉效应比相长效应更显著。这些量子效应,或相关的,可以在量子光谱实验中观察到量子点光子态的产生。
2023-03-01 physics.chem-ph quant-ph
Nonlocal control of dissipation with entangled photons
量子非定域性是量子通信和量子计算的核心问题,即在空间分离的系统中存在强关联,而这种关联是局域实在论所禁止的。在这里,我们使用偏振纠缠光子对来证明在等离子体结构中对光的吸收的非局部控制。通过用偏振敏感装置探测一个光子,我们几乎可以确定地阻止或允许第二个远程光子的吸收。我们证明了这与光子对,其中一个被吸收耦合到一个薄的超材料吸收器的驻波的干涉仪的路径中的等离子体激元。因此,在热沉上的特定偏振态的能量耗散是远程控制的,有希望的机会概率量子门控和控制等离子体-光子转换和纠缠。
2017-01-19 physics.optics quant-ph
Entangled Photons Enabled Time- and Frequency-Resolved Coherent Raman Spectroscopy in Condensed Phase Molecules
我们发展了一种利用纠缠光子的超快频率分辨拉曼光谱,用于探测凝聚相中多原子分子的电子和振动相干性。利用光子之间的量子相关性,信号显示出时间和光谱分辨率的能力,这是经典脉冲或没有纠缠的场所无法达到的。我们开发了一个微观理论,这种拉曼光谱,揭示了电子相干动力学,往往表现出快速衰减内$\sim$ 50 fs。外差探测拉曼信号进一步发展,以捕捉电子相干和发射的相位在实时域。
2021-06-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Virtual-State Spectroscopy with Frequency-Tailored Intense Entangled Beams
在这方面的贡献,我们分析虚拟状态光谱-一个独特的工具,用于提取信息的虚拟状态,有助于双光子激发的吸收介质-通过实施强纠缠光束与可调光谱相关性。我们提供了一个彻底的描述的所有贡献条款(经典和量子)的双光子吸收信号,以及所施加的限制的功率的泵产生的纠缠光束上的可观察性的谱线的虚拟过渡。我们发现,虚态光谱可以实现与纠缠的孪生光束携带多达$10^4$光子对。这意味着,在原则上,人们可能能够检测到比以前报道的大四个数量级的双光子吸收信号,从而为虚拟状态光谱技术的首次实验实现铺平了道路。
2018-01-17 physics.atom-ph quant-ph
Development of Biphoton Entangled Light Spectroscopy (BELS) using Bell pairs
The Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学)
BELS通过贝尔对和双光子干涉探测材料性质,利用双光子路径和偏振关联变化建立新的纠缠增强光谱学框架,用于表征量子材料和光物质相互作用。
2026-03-23 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Signal Enhancement and Background Suppression Using Interference and Entanglement
我们描述了由纠缠对激发的双光子吸收过程,而不是由相同能量和偏振的非纠缠对激发的双光子吸收过程。在非纠缠过程中,通过多个中间态在不同的吸收序列之间选择光子态进行相消干涉。通过改变纠缠时间和对延迟参数,得到了非零的纠缠吸收截面。详细的能量和偏振要求Rb 5S 1/2 --> 5D 3/2跃迁。讨论了量子信息隐藏和量子密钥分发的应用。
2010-12-20 quant-ph
Two-photon absorption of time-frequency-entangled photon pairs by molecules: the roles of photon-number correlations and spectral correlations
虽然双光子吸收(TPA)和其他形式的分子与孤立的时间-频率纠缠光子对(EPP)的非线性相互作用已被预测显示出各种迷人的效果,它们在实际量子增强分子光谱学中的潜在用途需要仔细检查。本文从光子数相关和光谱相关两个方面对量子增强TPA进行了详细的理论研究,包括色散的有害影响。虽然自发参量下转换产生的EPP中的这种相关性可以在极低光通量的情况下显著增加TPA速率,但我们发现,对于溶液中的典型分子,这种情况对应于在实践中无法观察到的低TPA事件速率。我们的研究结果支持EPP光谱在原子或其他窄线宽系统中的有用性,同时质疑这种方法对宽带系统(包括溶液中的分子)的有效性。
2020-12-09 quant-ph
Two-photon absorption cross sections of pulsed entangled beams
本文通过可在纠缠对与高光子通量极限之间连续插值的量子光最小模型,解析推导了纠缠双光子吸收截面,证明量子增强吸收截面在很大光子数下仍可保持,并分析了光谱、空间自由度及线宽展宽对实验增强的影响。
2023-11-30 physics.chem-ph quant-ph
Probing excited-state dynamics with quantum entangled photons: Correspondence to coherent multidimensional spectroscopy
量子光是推动量子技术的关键资源。其中一类技术旨在使用光的工程量子态来提高光学测量的精度。在本研究中,我们研究了单色激光通过参量下转换产生的频率纠缠宽带光子对的透射率测量。结果表明,当纠缠时间足够短时,通过调节纠缠双光束之间的光程差,可以在时间上解决所研究系统中的态-态动力学。非经典光子关联使得能够利用单色泵浦进行时间分辨光谱学。它进一步表明,该信号对应于沿反对角线的光谱信息,例如,二维傅里叶变换的光子回波光谱。这种对应关系启发我们预期,更精心设计的光子态将扩大量子光谱学的可用性。
2020-07-15 physics.chem-ph quant-ph
Entangled Photons Enabled Ultrafast Stimulated Raman Spectroscopy for Molecular Dynamics
本文提出利用纠缠光子实现超快受激拉曼光谱的新方法,通过Hong-Ou-Mandel干涉获得超越经典光的时间-频率分辨率和分子关联函数选择性,用于监测凝聚相分子激子动力学。
2023-05-25 physics.chem-ph quant-ph
The most robust entangled state of light
我们研究了光子吸收损耗如何降低光纠缠态的二体纠缠。我们考虑两个问题:(i)在给定一定纠缠量的情况下,什么状态包含最小的平均光子数?和(ii)什么状态对光子吸收最稳健?我们解释了为什么双模压缩态是第一个问题的答案,而不是第二个问题的答案。
2005-02-17 quant-ph
Quantum-enhanced absorption spectroscopy with bright squeezed frequency combs
吸收光谱法是一种广泛使用的技术,允许在低浓度下检测和表征气体种类。我们提出了一种传感策略相结合的优点,频率调制光谱与降低噪声属性可通过压缩的探针状态。零差检测方案允许在多个频率下同时测量吸收,并且对于吸收分布上的色散是鲁棒的。我们预测一个显着的增强的信噪比,指数缩放的压缩因子。超过标准量子极限的数量级改进是可能的,具有促进高精度气体感测的最先进的压缩水平。
2023-03-28 physics.app-ph physics.optics quant-ph
To Explain Results of Position Measurement by Self-Induced Photon Emission and Absorption
本文提出在没有测量的情况下,系统的波函数周期性地过渡到一个束缚能本征函数或与所有束缚能本征函数正交的互补波函数。应用这一假设对位置测量结果进行分析表明,当纠缠入射物体和位置探测器的波函数是纠缠系统坍缩前束缚能本征函数的线性组合时,探测率实质上等于入射物体进入探测器的几率通量。当纠缠入射物体和位置探测器的波函数不是纠缠系统束缚能本征函数的线性组合时,位置测量结果也可以用所提出的自感生光子发射和吸收来解释。
2013-10-26 quant-ph
Time-resolved spectroscopy with entangled photons
光与介质的相互作用通常以飞秒响应时间发生。通过传统技术进行测量需要使用飞秒激光和复杂的时间选通光学检测1 -3。在这里,我们表明,通过利用纠缠光子的量子干涉,可以使用可访问的连续波激光和单光子计数测量介质的相位弛豫时间在飞秒时间尺度上(低至100 fs)。我们将样品插入Hong-Ou-Mandel干涉仪4中,并从双光子干涉图样的修改中推断相位弛豫时间。除了其简单和易于使用之外,该技术不需要补偿群速度色散5 -8,并且不会引起样品的光损伤。该技术将有助于表征材料科学、化学和生物学中的超快相位弛豫过程。
2016-11-08 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Experimental Upper Bounds for Resonance-Enhanced Entangled Two-Photon Absorption Cross Section of Indocyanine Green
本研究首次探究有机染料吲哚菁绿的共振增强纠缠双光子吸收,测得其截面实验上限,同时首次测得其经典共振增强双光子吸收截面,发现共振中间态未显著增强该分子的双光子过程。
2023-12-22 physics.chem-ph quant-ph
Initial-Phase Spectroscopy as a Control of Entangled Systems
我们引入了初相谱的概念,将初相谱作为控制纠缠态动力学的一种手段,并将其编码到与压缩真空场相互作用的双原子系统中。我们说明我们的考虑,通过检查由两个系统,小样本(迪克)和空间扩展(非迪克)模型发射的场的瞬态谱。结果表明,谱分量的形状主要取决于初始纠缠态与压缩光场之间的相对相位。我们遵循的时间演变的光谱和显示,根据相对相位烧孔可以发生在两个谱线之一。我们将谱的瞬态行为与初始纠缠的时间演化进行了比较,发现烧孔可以解释为纠缠猝死现象的一种表现。此外,我们发现在非Dicke模型的情况下,集体阻尼率可以像一个人工镊子,旋转压缩场的相位。
2010-03-16 quant-ph
Optical microcavities as platforms for entangled photon spectroscopy
本文研究了光学微腔在纠缠光子光谱学中的作用,发现空微腔在单光子或少光子体制下不能简单视为光学滤波器,强耦合微腔在超过阈值时会增强信号与闲置光子的纠缠熵,表明微腔对量子光光谱学具有非中性影响。
2023-09-09 quant-ph
Laser absorption spectroscopy to probe the superposition principle in atomic translational motion
该研究提出少原子多普勒敏感吸收光谱方案,用于判别原子量子平动运动是否具有叠加性及其测量是否导致坍缩。
2025-06-16 quant-ph