The Unconventional Photon Blockade
本文综述了非传统的光子封锁机制。这种量子效应显著地实现了强亚泊松光统计，即使来自以弱单光子非线性为特征的系统。我们回顾了过去的结果，这可以解释在量子干涉或最佳压缩，并显示如何输入输出场混合的最新发展可以克服对被动和可积单光子源的原始计划的局限性。最后，我们提出了一些有价值的替代方案，可以直接适用于非常规封锁。
2017-11-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Giant Enhancement of Unconventional Photon Blockade in a Dimer Chain
非常规光子阻塞是指在弱非线性光学谐振腔中，通过不同激发路径的相消干涉抑制多光子态。它已经在一对耦合非线性谐振器和其他少模系统中进行了研究。在这里，我们表明，非常规的光子封锁，可以大大增强耦合谐振器链。具体地，在每个谐振器中实现非常规光子阻断所需的非线性强度随晶格尺寸呈指数抑制。基于弱驱动近似的解析推导，通过波函数蒙特卡罗模拟进行了验证。这些发现表明，定制的耦合谐振器晶格可以成为控制多光子量子态的有力工具。
2021-06-16 physics.optics quant-ph
Photonic Nonlinearities via Quantum Zeno Blockade
在单光子水平上实现光学非线性效应是一项非常理想但也极具挑战性的任务，因为存在基础和实际困难。我们提出了一个途径，以克服这些困难，利用量子芝诺封锁的非线性光学系统。具体考虑锂酸盐微谐振器，我们发现，可以实现一个确定性的相位门之间的单光子与近单位保真度。在制造和操作此类器件的现有技术的支持下，我们的方法可以为经典和量子领域的全光应用提供一个使能工具。
2013-03-22 quant-ph
Photon blockade with a four-level quantum emitter coupled to a photonic-crystal nanocavity
研究了含有单个四能级量子发射体的纳米腔中的光子阻塞现象。通过数值模拟腔内场的二阶自相关函数与现实的参数实现在一个国家的最先进的光子晶体nanocavity，我们表明，在强耦合制度所产生的光子封锁是显着优于实现与两个级别的发射器。我们介绍了一个直观的图片的光子封锁与四个级别的发射器，解释了两个级别和四个级别的发射器计划之间的性能差异，以及为什么-相比，包含一个两个级别的原子的腔-签名的光子封锁出现，应该是实验观察到的，即使在强耦合制度时，使用四个级别的发射器。最后，我们表明，在纳米腔中实现的发射器-腔耦合可以克服在现实的四能级发射器中光学跃迁的非理想间距，到目前为止，这种光子封锁方案的实验实现受到阻碍。
2012-12-10 quant-ph
Photon antibunching in a cavity-QED system with two Rydberg-Rydberg interaction atoms
我们提出了如何在腔-QED系统中实现强的光子反聚束效应。通过计算等时间二阶关联函数g（2）（0），我们发现在原子驱动方案中出现了非常规光子阻塞和常规光子阻塞，并且它们都受到Rydberg-Rydberg相互作用的显著影响。我们还发现，在适当的参数下，光子的反聚束和平均光子数可以显着提高相结合的常规光子封锁和非常规光子封锁。在腔驱动方案中，Rydberg-Rydberg相互作用的存在严重破坏了非常规光子阻塞机制下的光子反聚束。这些结果将有助于指导里德伯原子-腔系统中单光子发射器的实现。
2021-08-21 quant-ph
Input-output theory of the unconventional photon blockade
我们研究了非传统的光子封锁，最近提出的耦合腔系统，在存在输入和输出量子场。输入或输出通道的混合仍然允许输出场的强光子反聚束，但是对于系统参数的最佳值，其基本上不同于使腔内场的反聚束最大化的那些。这一结果表明，在光子系统中的特定的输入-输出几何形状决定了单光子器件操作的最佳设计。我们提供了一个紧凑的分析公式，可以找到每个特定的系统几何形状的最佳参数。
2013-09-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Photonic Controlled-Phase Gates Through Rydberg Blockade in Optical Cavities
提出了一种利用原子系综里德伯阻塞实现高保真光子控制相位门的新方案。门操作是通过首先将光子脉冲存储在系综中，然后从腔散射第二脉冲来获得的，导致相位变化取决于第一脉冲是否包含单个光子。我们表明，里德堡封锁和光学腔的结合有效地增强了强里德堡相互作用产生的光学非线性，从而降低了对光子量子门的要求。由此产生的门可以用中等精细度的腔来实现，这允许对光子中编码的量子信息进行高效处理。作为一个特殊的例子，我们展示了如何使用门来提高基于原子系综的量子中继器的通信速率。
2015-09-15 quant-ph
Unconventional photon blockade in doubly resonant microcavities with second-order nonlinearity
结果表明，非中心对称材料与散装二阶非线性极化率可以用来产生强烈的反聚束辐射在任意波长，仅由适当的工程耦合微腔的谐振行为确定。所提出的方案利用了非常规的光子阻塞的相干驱动场在耦合腔系统的输入，其中两个腔之一被设计为在基波和二次谐波频率，分别谐振。值得注意的是，非常规阻塞机制在两个谐波处以合理低的品质因数发生，并且不需要第二腔的尖锐双谐振条件，从而证明其在当前半导体技术下的可行性。
2014-02-19 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Unconventional phonon blockade via atom-photon-phonon interaction in hybrid optomechanical systems
声子非线性在混合量子网络和片上量子器件中起着重要的作用。研究了由一个原子和一个或两个标准光机械腔组成的混合系统中机械振子的声子统计。通过原子-光子-声子三方相互作用可以得到有效增强的原子-声子相互作用，其中原子-光子耦合取决于机械位移，而实际上不改变腔频率。这种新的光机械相互作用机制，如Cotrufo等人最近预测的[Phys. Rev. Lett. 118，133603（2017）]，与标准的有根本的不同。在增强的原子-声子耦合作用下，在原弱耦合区产生了强的单激发态声子非线性，导致声子阻塞现象的出现。此外，给出了单腔和双腔情况下的最优参数范围.我们比较了单腔杂化系统中不同阶次的声子数关联函数，揭示了声子诱导隧穿和不同类型声子阻塞的发生.我们的方法提供了一个替代的方法来产生和控制单声子的量子制度，并在单声子量子技术的潜在应用。
2018-06-11 quant-ph
Unconventional photon blockade based on double second order nonlinear coupling system
在最近的出版物[Phys.Rev.A92，023838（2015）]中，在低频和高频模式之间具有非线性耦合的双模二阶非线性系统中研究了非常规光子阻断。本文利用$χ^{(2)}$非线性效应研究了弱耦合非线性腔三模系统中的非常规光子阻塞。通过在稳态极限下求解主方程和计算零延迟时间二阶关联函数，得到了低频模式下强光子反聚束的条件。将数值计算结果与解析结果进行了比较，结果表明两者是完全一致的。通过对数值解的分析，我们发现该方案对衰减率和库温的变化不敏感，三模驱动使系统具有更多的可调参数，这都增加了实验实现的可能性。
2020-01-16 physics.optics quant-ph
Enhancement of photon blockade effect via quantum interference
研究了线性腔与克尔型非线性腔通过光子跳跃相互作用耦合形成的耦合腔系统中的光子阻塞效应。我们从常规和非常规光子阻塞效应的角度解释了这一物理现象。这两种光子阻塞效应的物理机制分别基于本征能谱中的非谐性和两条不同跃迁路径之间的相消量子干涉。特别是，我们发现，通过破坏性量子干涉的光子封锁也存在于传统的光子封锁制度，和非常规的光子封锁发生在弱和强克尔非线性的情况下。通过计算腔场的二阶关联函数可以观察到光子阻塞效应。这个模型是通用的，因此，它可以实现在各种实验装置，如耦合光腔系统，耦合光子磁振子系统，耦合超导谐振器系统。我们提出了一些讨论的实验可行性。
2020-09-13 quant-ph
Unconventional photon blockade in coupled optomechanical systems
我们发现，在激光驱动的光-机耦合系统中，在弱的光-机耦合作用下，光子可以发生反聚束效应。这种非常规的光子封锁起源于不同激发路径之间的破坏性量子干涉，从基态到双光子态。使用量子开放系统方法，我们研究了反聚束与驱动场振幅、温度和纯退相速率的函数关系，并推导出其发生的系统参数的最佳值。这些值是非常接近那些表征光学机械系统在目前的一些实验研究。
2013-03-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Oscillation-Free Unconventional Photon Blockade from Quadrature Driving of a Kerr Dimer
School of Physics and Astronomy, University of St Andrews（圣安德鲁斯大学物理与天文学学院）
研究通过相位差90度的等幅场驱动对称性Kerr双极子，实现非常规光子阻塞，展示出低耦合强度下无振荡的二阶相关函数和抗 bunching 光特性，方案适用于连续波和脉冲激发，且可通过调节驱动相位补偿制造缺陷。
2026-09-30 physics.optics quant-ph
Photon-pair blockade in a Josephson-photonics circuit with two nondegenerate microwave resonators
我们提出在一个由直流电压偏置的约瑟夫森结串联一个超导电荷量子比特和两个非简并微波谐振器组成的约瑟夫森光子电路中产生光子对阻塞。两级电荷量子比特被用来创建电荷传输的双态关系，也就是说，同时发生的库珀对隧穿事件被抑制。当约瑟夫森频率与电荷量子比特和两个共振器的共振频率之和相匹配时，我们证明了两个共振器可以以两个强关联光子的反聚束对的形式释放能量.本工作提供了一种实用的方法来产生一个明亮的微波源的反聚束光子对，具有潜在的应用范围从光谱学和计量学的量子信息处理。
2022-03-29 quant-ph
Unconventional photon blockade in three-mode optomechanics
本文分析了一个光机械系统中的光子关联，该系统包含两个非线性光学模和一个机械模，它们通过三模混频耦合。在弱驱动条件下，我们确定了弱克尔非线性区光子反聚束的最佳条件，并发现解析计算与数值计算结果是一致的。光子阻塞效应归因于三模相互作用产生的双光子激发路径中的破坏性量子干涉。
2018-05-06 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Antibunching and unconventional photon blockade with Gaussian squeezed states
光子反聚束是在强非线性系统中通常观察到的量子现象，其中光子阻塞抑制了同时检测到两个光子的概率。反聚束也被报道与高斯态，其中优化的振幅压缩产生经典禁止的强度相关值，$g^{(2)}(0)<1$。因此，观察到的反聚束不一定是光子-光子相互作用的特征。为了阐明强度相关的意义，我们推导出一个充分条件，如果一个字段是基于$g^{(2)}(0)$测量的非高斯推导。然后，我们表明，高斯反聚束与退化的参量放大器是接近的理想情况下达到使用耗散压缩协议。最后，我们揭示了所谓的非常规光子阻塞效应预测驱动双腔设置与令人惊讶的弱克尔非线性，强调这是一个特殊的实现优化高斯振幅压缩。
2014-10-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Photon blockade induced Mott transitions and XY spin models in coupled cavity arrays
由于光子彼此之间不相互作用，因此有趣的是，光子系统是否可以被修改以呈现强耦合多体系统的相位特性。我们演示了如何莫特绝缘体类型的相位的激发可以出现在一个阵列的耦合电磁腔，其中每个谐振耦合到一个{ \em单}两级系统（原子/量子点/库珀对），并可以单独从外面解决。在莫特相位中，每个原子-腔系统具有相同整数的净极化激元（原子加光子）激发，光子阻断提供每个位点中的激发之间所需的排斥。失谐的原子和光子的频率抑制这种效应，并诱导过渡到光子超流体。我们还表明，零失谐，该系统可以模拟许多体自旋系统的动力学。
2007-07-17 quant-ph
Polariton quantum blockade in a photonic dot
研究了强激子-光子耦合下，嵌入量子阱的光子量子点的非线性动力学行为。在主方程的方法内，我们研究了极化激元量子阻塞和单光子态的产生，由于极化激元-极化激元相互作用作为光子点的几何形状，光谱线宽和量子阱激子和受限光子模式之间的能量失谐的函数。计算了连续波和脉冲激励下的二阶相干函数$g^{(2)}(t,t')$。
2005-11-14 cond-mat.other quant-ph
Hybrid photon-phonon blockade
我们描述了一种新型的封锁在一个混合模式产生的线性耦合的光子和声子模式。我们把这种效应称为混合光子-声子封锁，并展示了它是如何在一个驱动的非线性光机械超导系统中产生和检测的。因此，我们研究玻色子数相关的光子，声子和混合模式的线性耦合微波和机械谐振器与超导量子比特插入其中之一。我们发现这样的系统参数，我们观察到八种不同的组合，无论是封锁或隧道效应（定义通过子和超泊松统计，分别）的光子，声子，和混合玻色子。特别是，我们发现，混合光子-声子阻塞可以通过混合光子和声子模式，不表现出阻塞。
2022-10-22 quant-ph
Novel hermetically sealed device to realize unconventional phonon blockade at near-micron dimensions and milli Kelvin temperatures
本文设计了一种由吉赫兹驱动的带电线性与非线性膜构成的真空密封装置，借助主方程与优化分析，在近微米尺寸和毫开尔文温度下实现非常规声子阻塞，为量子声子传感与计算提供基础。
2020-09-07 physics.app-ph quant-ph
An all-silicon single-photon source by unconventional photon blockade
到目前为止，在硅和硅基材料中缺乏合适的量子发射体已经阻止了在可扩展的芯片上架构中实现室温、紧凑、稳定和集成的单光子源。目前的方法依赖于通过光限制或慢光传播来利用硅的增强的光学非线性，并且基于通常需要大量输入能量和空间占用来达到合理的输出产量的参数化过程。在这里，我们提出了一种替代的全硅器件，采用不同的范例，即量子干涉和三阶固有非线性之间的相互作用，在两个耦合光学腔的系统。这种非常规的光子封锁允许在极低的输入功率下产生反聚束辐射。我们展示了一个可靠的协议，在脉冲光激发下操作这种机制，设备应用所需的，从而实现了真正的单光子源。最后，我们提出了一个国家的最先进的实现在一个标准的硅基光子晶体集成电路，优于现有的参数设备，无论是在输入功率或足迹面积。
2015-03-10 physics.optics quant-ph
Compound photon blockade based on three mode system
基于四波混频，提出了一种三模非线性系统。通过解析分析和数值计算讨论了单光子阻塞效应。解析分析表明，常规光子封锁和非常规光子封锁可以同时实现，且两种封锁的解析条件相同。数值计算结果表明，该系统不仅在封锁区具有最大平均光子数，而且在非线性耦合系数较小的区域也能产生较强的光子反聚束，大大降低了系统的实验难度。该光学系统能够实现复合光子阻塞效应，有助于实现高纯度的单光子源。
2022-01-04 quant-ph
Zeno Blockade Enabling Photonic Quantum Optimization
Quantum Computing Inc (QCi)（量子计算公司）
本文提出利用非线性光学中的零点效应实现光子量子优化，通过线性协议寻找加权最大独立集，探讨了其作为熵计算范式或量子退火在受限子空间中的应用。
2026-04-14 quant-ph
Single-photon blockade in optomechanical photonic crystal cavity with third-order nonlinearity
对弱驱动下具有克尔型非线性的光机械光子晶体腔中的光子统计特性进行了解析和数值分析。通过计算零时延二阶关联函数$g^{(2)}(0)$，证明了单光子阻塞效应。通过求解薛定谔方程得到的解析结果与通过数值求解量子主方程得到的结果完全一致。最先进的设备参数的实验可行性进行了讨论。结果表明，即使在较低的非线性极化率参数和较弱的单光子光机械耦合条件下，系统也能在通信波长处产生光子阻塞，并且对纯退相引起的退相干具有很强的鲁棒性。
2016-12-22 physics.optics quant-ph
Nonlinear quantum optics with trion-polaritons in 2D monolayers: conventional and unconventional photon blockade
我们在量子水平上研究了一个二维三振子极化激元系统，并证明了对于单层半导体，它们可以表现出强非线性光学响应。这种效应是由于基于trion的激发的复合性质导致其非平凡的量子统计特性，以及增强的相空间填充效应。我们提出了完整的量子理论来描述的统计trion极化激元，并证明了相关的非线性持续在几个量子的水平，两个定性不同的制度光子反聚束存在弱和强的单光子耦合trion。我们发现，从trion极化激元的单光子发射成为实验可行的国家的最先进的过渡金属dichalcogenide（TMD）的设置。这可以促进使用2D单层作为材料平台的量子极化激元学的发展。
2019-11-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Single-photon nonlinearities and blockade from a strongly driven photonic molecule
在光子器件中实现单光子非线性的机制，仅仅利用传统材料的固有高阶非线性，将为实用的基于光子晶体的量子光子技术打开大门。在这里，我们表明，这种制度可以实现在一个三重谐振集成光子器件的两个耦合的环形谐振器，而不一定需要低体积限制，在一个材料平台显示固有的三阶非线性。通过强驱动系统的三个共振之一，在其他的一个弱相干探测的结果在一个强抑制的双光子概率的输出，证明了在连续波驱动下的零时间延迟的反聚束二阶关联函数。
2022-07-06 physics.optics quant-ph
Triply Resonant Photonic Crystal Nanobeam Cavities for Unconditional Photon Blockade
Department of Physics, University of Washington（华盛顿大学物理系）；Department of Electrical and Computer Engineering, University of Washington（华盛顿大学电气与计算机工程系）；Pritzker School of Molecular Engineering, University of Chicago（芝加哥大学普里茨克分子工程学院）；CUNY Graduate Center（纽约市立大学研究生中心）；Department of Physics, University of Massachusetts, Dartmouth（麻省大学达特茅斯分校物理系）；Center for Scientific Computing and Data Science Research, University of Massachusetts, Dartmouth（麻省大学达特茅斯分校科学计算与数据科学研究中心）
研究三重共振纳米束谐振腔在硅光子平台上实现无条件光子阻塞的可行性，通过高Q值和有效模式体积实现单光子非线性效应。
2026-03-20 physics.optics quant-ph
Conventional and unconventional photon blockade effects in an atom-cavity system
二能级系统与腔场相互作用是研究光子阻塞效应的重要模型。关于这个主题的大多数工作都是基于原子跃迁频率与腔的基模频率共振的假设。我们放松这一约束，并重新审查PB在一个更一般的原子-腔系统与任意原子和腔失谐驱动场。结果表明：当原子与腔失谐量的符号相同时，强耦合区只出现光子聚束效应;而当原子与腔失谐量的符号相反时，强耦合区和弱耦合区都出现了强的光子反聚束效应，并且比原子与腔失谐量符号相同时的光子聚束效应更好.更有趣的是，我们发现这个PB产生于弱和强非线性的量子干涉。这些结果加深了我们对光子带隙产生机理的理解，并可能有助于利用原子-腔系统构造高纯度、高灵活性的单光子源。
2019-01-29 physics.optics quant-ph
An unconventional geometric phase gate with two nonresonant quantum dots trapped in a photonic crystal cavity
提出了一种利用光子晶体腔中的两个非共振量子点通过非常规几何相位实现双量子比特控制相位门的方案。在该系统中，量子点同时与大失谐腔模和强驱动经典光场相互作用。在门操作期间，量子点不经历跃迁，而腔模式沿着相空间中的闭合路径移位。以这种方式，系统可以获得以量子点的状态为条件的几何相位。在实现单量子比特操作之后，可以构造双量子比特控制的相位门。
2011-06-23 quant-ph
Single Photon Generation in a Cavity Optomechanical System induced by a Nonlinear Photonic Crystal
提出了一种在弱驱动非线性光子晶体混合腔光机系统中实现单光子封锁的新方案。即使当单光子光机械耦合强度小于光模衰减率时，也能实现亚泊松统计。该方案放宽了光机系统中光子封锁对强耦合的要求。结果表明，在通信波长处可以产生光子阻塞。
2017-06-08 physics.optics quant-ph
Simultaneous blockade of a photon phonon, and magnon induced by a two-level atom
微波光-磁混合系统由于具有超强的微波光子-磁振子耦合以及磁振子和声子的长寿命，近年来成为相干信息处理的一个很有前途的候选者。作为一种量子信息处理器件，单激发的实现对于杂化系统具有特殊的意义。本文将单个二能级原子引入光-磁系统，证明了非常规的相消干涉阻塞不能同时阻塞光子和磁振子。同时，在单激发共振条件下，即使在弱光力学区也可以同时实现光子、声子和磁振子的阻断，但声子阻断仍需要低温条件。
2020-09-21 quant-ph
Coherent generation of nonclassical light on a chip via photon-induced tunneling and blockade
报道了在强耦合量子点的光子晶体腔中通过光子阻塞产生的非经典光的观测结果。通过调节探测激光器的频率与腔和量子点共振的关系，我们可以在光子阻塞或光子诱导隧穿机制中探测系统。从一个政权的过渡到其他确认的二阶相关的测量，从反聚束到聚束的变化。
2008-04-17 quant-ph
From blockade to transparency: controllable photon transmission through a circuit QED system
强的光子-光子非线性相互作用是光子封锁的必要条件。此外，这种非线性也会导致腔场的非线性行为。本文分析了超导电路QED系统中探测场与光子阻塞的关系，指出当探测场处于超导区时，不会发生光子阻塞。这种光子阻塞是库仑阻塞的微波光子学模拟。我们进一步证明了通过这种系统的光子传输可以控制（从光子阻塞到透明）的检测场。数值计算表明，我们的建议是实验实现与目前的技术。
2014-02-01 quant-ph
Hybrid photon blockade with hyperradiance in two-qubit cavity QED system
School of Microelectronics and Data Science, Anhui University of Technology（安徽工业大学微电子与数据科学学院）
本文研究了双量子腔量子电动力学系统中由能级非谐振性与量子破坏干涉结合产生的混合光子阻塞机制，通过调节单量子ubit的偏移和泵浦场，发现能精确整合高亮度和强抗聚束的特性，并伴随超辐射现象。
2026-03-26 quant-ph
Magnon blockade in spin-magnon systems with frequency detuning
本研究提出在自旋-磁振子系统中利用频率失谐同时实现常规与非常规磁振子阻塞，使等时二阶关联函数降至$10^{-8}$，并放宽耦合强度要求。
2025-05-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Strong photon antibunching effect in a double cavity optomechanical system with intracavity squeezed light
本文研究双腔光机械系统中腔内放置简并OPA并施加弱激光驱动时的二阶关联行为，发现通过调节光机械耦合与光子跳跃可在弱、强耦合区实现非常规光子阻塞，从而获得比传统机制更强的光子反聚束效应，并可用于单光子产生。
2022-09-26 quant-ph
Manipulating photonic quantum states with long-range interactions
我们提出了一个在长程相互作用系统中引入多个光子模来相干操纵光子量子态的方案。非局域光子-光子相互作用的存在破坏了不同传播极化激元之间的能量或动量匹配条件，从而导致相应极化激元之间的有效耦合受阻。这种阻断机制保护系统免受相互作用引起的耗散，并实现高度可调的少光子非线性。以Rydberg原子系综为例，我们说明了几个有趣的现象的基础上提出的计划，例如，纠缠光子对的确定性产生、非线性光束分裂以及在单个光子之间建立可调谐的修饰相互作用。
2019-05-16 quant-ph
Photon blockade with a trapped $Λ$-type three-level atom in asymmetrical cavity
提出在非对称法布里-珀罗腔中利用$Λ$型三能级原子，结合非谐本征能谱与微波场诱导的量子干涉，实现大范围腔失谐下的强光子阻塞及方向依赖的非互易光子阻塞，为产生高质量非互易单光子源提供可行途径。
2023-10-23 quant-ph
Dipole Blockade and Quantum Information Processing in Mesoscopic Atomic Ensembles
我们描述了一种操纵存储在介观系综集体态中的量子信息的技术。量子处理是通过光激发到具有强偶极-偶极相互作用的状态来完成的。由此产生的“偶极阻断”可以用来抑制跃迁到除了单激发集体状态之外的所有状态。这可以用于集体原子自旋态以及非经典光子态的受控生成，以及用于可扩展的量子逻辑门。一个例子涉及冷里德伯气体进行了分析。
2000-11-07 quant-ph
Photon Anomalous Blockade in Waveguide Cavity QED with Atomic Mirrors
School of integrated circuits, Tsinghua University（清华大学集成电路学院）；Beijing Automation Control Equipment Institute（北京自动化控制设备研究所）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；CAS Center for Excellence in Topological Quantum Computation, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学拓扑量子计算卓越创新中心）；Frontier Science Center for Quantum Information（量子信息前沿科学中心）
本文研究了波导腔量子电动力学系统中输出场的光子统计特性，发现即使在损耗大、耦合弱的波导腔中，光子阻塞现象仍可能发生，这与传统光子阻塞或非传统量子干涉在腔QED系统中的条件不同。通过主方程和散射理论推导了弱驱动系统中光子阻塞的条件，发现这种异常光子阻塞是由量子芝诺效应引起的，并且对腔内介质原子位置的变化具有鲁棒性。
2026-05-21 quant-ph
Parity-Time Symmetry-Enhanced Simultaneous Magnon and Photon Blockade in Cavity Magnonic System
在最近的演示常规磁振子封锁的主要挑战是增加系统的非线性，特别是在耗散通道相比。人们可以考虑克尔非线性，通过它，腔磁振子系统中的磁振子阻塞是可能的，只要克尔非线性比腔和磁振子模耗散率强得多。在本文中，我们考虑了PT对称腔磁振子系统，研究了PT对称相位对磁振子统计的影响，从而研究了磁振子阻塞。我们表明，PT对称的相位，这是通过适当选择系统参数，可以放松的要求，大克尔非线性，这样一个完美的磁振子封锁，可以很容易地获得，即使在一个小的克尔非线性值。令人惊讶的是，虽然在该方案中没有光子克尔非线性，光子阻塞也可以同时发生与磁振子阻塞。这一结果是由PT对称相位引起的，PT对称相位可以产生有效的光子克尔非线性。
2022-09-09 physics.optics quant-ph
Nonreciprocal magnon blockade based on nonlinear effects
East China Jiaotong University（华东交通大学）
本文提出利用两个微波谐振腔和一个钇铁 garnet 球体构成的混合系统，通过非线性耦合实现非互易的非常规磁子阻塞，展示了非线性效应在单个磁子资源制备中的应用。
2026-04-28 quant-ph
Retrieval of photon blockade effect in the dispersive Jaynes-Cummings model
我们提出了一个可靠的方案来恢复传统的光子阻塞效应的色散Jaynes-Cummings模型，它描述了一个二能级原子耦合到一个单模腔场在大失谐制度。这是通过在原子中引入横向驱动来实现的，从而得到了光子非线性。通过数值计算存在系统耗散时腔场的光子数分布和等时二阶关联函数，解析地导出了系统的本征能谱，证实了光子阻塞效应。我们发现，在适当的原子驱动和腔场驱动下，可以恢复传统的光子阻塞效应。这一工作为在色散耦合量子光学系统中产生传统的光子阻塞效应提供了一种方法。
2022-01-12 quant-ph
Electrically tunable quantum correlations of dipolar polaritons with micrometer-scale blockade radii
本文在半导体芯片上实现了电可调的偶极极化激元偏光子阻塞，其非线性比非极化极化激元强两个数量级，阻塞半径超过4微米，为可扩展可重构的芯片集成量子光子电路提供了新途径。
2024-11-18 physics.optics quant-ph
Photon blockade in non-Hermitian optomechanical systems with nonreciprocal couplings
该研究在弱耦合近似下探究带双纳米颗粒的受激回音壁模式微腔非厄米光力系统的光子阻塞，分析奇异点与非奇异点处的常规、非常规光子阻塞特性及参数影响，为非厄米光力系统制备单光子源提供可行灵活方案。
2024-04-17 quant-ph
Two-photon blockade in a cascaded cavity-quantum-electrodynamics system
从理论上研究了由两个二能级原子与单模腔在弱耦合区耦合构成的腔量子电动力学（QED）系统模型，其中系统由量子光驱动.整个系统的动力学行为是在级联量子系统的框架下处理的。我们发现，即使考虑到强系统耗散，也可以实现双光子阻塞和双光子聚束以及三光子反聚束。这一结果表明，我们的工作具有在弱耦合腔中实现纠缠光子对的潜力。此外，我们还分析了腔与两个不同原子非共振耦合时系统的光子统计特性。在弱耦合条件下，腔QED系统可以实现双光子关联抑制、三光子关联增强的非常规光子阻塞效应，表现出腔QED系统的许多量子统计特性。
2018-11-11 quant-ph
Photon blockade via three-body interactions: toward high-purity and bright single-photon sources
School of Physics, Xi’an Jiaotong University（西安交通大学物理学院）
提出利用单光子模式与两个量子比特之间的三体相互作用实现光子阻塞，克服纯度-亮度权衡，同时实现极高纯度和高亮度。
2026-05-28 quant-ph
Nonreciprocal Photon Blockade
我们提出了如何在旋转非线性器件中通过光子阻塞产生和操纵单向非经典光。我们将这种效应称为非互易光子阻断（PB）。具体来说，我们表明，在自旋克尔谐振器，PB发生时，谐振器是在一个方向上驱动，但不是其他。发生这种情况是因为{斐索阻力}导致反循环模式的共振频率完全分裂。不同类型的纯量子关联，如单光子和双光子阻塞，可以在不同的方向上出现在一个良好的控制方式，从PB到光子诱导隧穿的过渡也被揭示出来。我们的工作为实现量子非互易器件开辟了一条新的途径，这些器件是手性量子技术或拓扑光子学的关键要素。
2018-10-15 quant-ph
Chiral cavity-magnonic system for the unidirectional photon blockade
School of Physics and Information Technology, Shaanxi Normal University（陕西师范大学物理与信息技术学院）；Xi’an Key Laboratory of Optical Information Manipulation and Augmentation（西安光学信息操纵与增强重点实验室）
基于手性腔-磁子系统实现单向光子阻塞，通过控制磁场方向实现单向单光子发射。
2026-01-26 quant-ph
Implementation of Composite Photon Blockade Based on Four-wave Mixing System
本文研究非简并四波混频系统中传统光子阻塞与非传统光子阻塞同时出现的复合光子阻塞现象，通过解析与数值计算给出实现条件，并证明该机制可降低 g(2)(0) 并提高单光子数量。
2024-07-08 quant-ph
Photon blockade induced by atoms with Rydberg coupling
本文研究了一维波导中双光子散射的光子阻塞问题，波导中含有两个通过里德伯相互作用耦合的原子。利用Laplace变换方法，得到了光子波包散射的解析解。我们通过求解单光子和双光子共振情况下的双光子相对波函数和二阶关联函数来研究光子关联。结果表明，在单光子共振条件下，双光子透射和反射分别出现了光子聚束和反聚束现象。特别是随着里德伯耦合强度的增加，聚束和反聚束效应增强。此外，我们还发现了由双光子共振引起的聚束-反聚束跃迁现象。
2013-02-24 quant-ph
Tuning photon statistics with coherent fields
通过Glauber的$n$阶相干函数$g^{(n)}$测量的光子相关性被高度寻求最小化和/或最大化。在相干驱动的系统中，所谓的封锁可以根据基于水平排斥（常规封锁）或干扰（非常规封锁）的两种情况产生强相关性。在这里，我们展示了这两种方法如何涉及到一个相干态与一个量子态，如压缩态的最简单和最经常的情况下混合。从各种系统的发射，如共振荧光，Jaynes-Cummings模型或微腔极化激元，作为一个大家庭的量子光源的几个例子，被证明是这样的混合物的特殊情况下，可以进一步dockored-up外部通过添加一个振幅和相位控制的相干场的效果调谐光子统计从零到无穷大。我们展示了这样的理解如何也允许在整个平台上根据常规和非常规特征对光子统计进行分类，从而优化相关性并具有可能的光谱应用。特别是，我们展示了如何配置，可以同时实现常规和非常规的反聚束带来最好的两个世界：巨大的反聚束（非常规）与大量的人口和强大的退相（常规）。
2020-06-24 physics.optics quant-ph
New-type geometric gates in atomic arrays without Rydberg blockade
提出一种无需 Rydberg blockade 的 controlled-phase 门新方案，结合非绝热 holonomic 控制与非常规几何控制，具有抗噪、快速且节省物理资源的优势。
2024-12-26 quant-ph
Photon Blockade in Two-Emitter-Cavity Systems
发射腔系统中的光子阻塞效应取决于缀饰能量本征态阶梯的非谐性。色心光子学的最新发展正在导致多发射器腔固态系统的实验演示，与传统研究的单发射器系统相比，该系统具有扩展的能级集合。我们专注于N = 2的非全同准原子强耦合到一个纳米腔在坏腔制度（与色心系统的参数范围内）的情况下，发现三个PB机制：极化激元，亚辐射和非常规。极化激元PB是单发射极腔系统中研究的常规机制，也发生在多发射极系统中的极化激元频率处。亚辐射光子束是一种新的干涉效应，它是由于发射体的非均匀加宽而产生的，它比极化激元光子束产生更纯净、更稳定的单光子发射。非常规PB在建模系统中对应于单光子和双光子相关统计的抑制和三光子相关统计的增强。使用有效的哈密顿方法，我们解开了这些现象的起源和时域演化。
2017-06-04 physics.optics quant-ph
