Nonlinear cavity feeding and unconventional photon statistics in solid-state cavity QED revealed by many-level real-time path-integral calculations
研究了强驱动和强点-腔耦合条件下，激光驱动量子点与纵向声学声子相互作用微腔中光子的产生.稳态腔光子数被发现依赖于在一个非平凡的方式之间的失谐激光和激子跃迁的点。特别是，腔馈送的最大效率是获得对应于与激发数大于1的腔修饰态之间的跃迁能量的失谐。声子显着增强腔喂养在大失谐。在强驱动、强耦合极限下，光子统计是高度非泊松的。虽然没有声子的双峰结构的光子分布的预测，声子使光子统计的热与非常高的有效温度$\sim 10^5$ K，即使对于低的声子温度$\sim 4$ K。这些结果是通过数值计算得到的，其中考虑了驱动，点腔耦合和点声子相互作用没有近似。这是通过一个精确的迭代路径积分计划，这是适用于一大类的量子耗散系统，并在我们的情况下，减少了15个数量级的数值需求的重新制定。
2017-09-04 cond-mat.mes-hall
The photocurrent generated by photon replica states of an off-resonantly coupled dot-cavity system
利用稳态下的量子主方程研究了量子点与光子腔耦合的输运性质。在非共振区，当光子能量小于量子点的最低电子态之间的能量间隔时，计算了光子在电子系统中被泵浦时，光子复制态所产生的电流，通过调节电子-光子耦合强度，可以通过光子极化和环境的腔-光子耦合强度的影响来增强光电流.我们表明，通过光子副本产生的电流是非常敏感的光子偏振，但它不是强烈依赖于在环境中的平均光子数。
2019-05-01 cond-mat.mes-hall
What is the best planar cavity for maximizing coherent exciton-photon coupling
我们比较了用于强激子$-$光子耦合的替代平面腔结构，其中常规的分布式布拉格反射器（DBR）和三种非常规类型的腔镜$-$空气/GaAs DBR、Tamm $-$等离子体镜和亚$-$波长光栅镜。我们设计和优化的平面腔建立与每种类型的镜子在一侧或两侧的最大真空场强度。我们讨论的权衡$-$关闭性能和制造难度的每一个腔结构。我们发现，与子$-$波长光栅镜腔允许同时最强的字段和高腔质量。本文提出的优化设计原则和技术将为物质$-$光耦合半导体的研究和应用提供指导，尤其是在选择腔体材料和腔体制造工艺时需要更大灵活性的新材料系统。
2017-08-08 cond-mat.mes-hall
Manifestation of the Purcell effect in current transport through a dot-cavity-QED system
研究了线点系统与腔和光子库耦合时的输运性质。调谐光子能量，拉比共振态出现，反过来又观察到共振电流峰。我们证明了腔-光子库耦合、库中的平均光子数、电子-光子耦合和光子极化对发生在Rabi共振态之间的带内跃迁以及对相应的共振电流峰的影响。拉比分裂可以通过光子的偏振态和电子-光子耦合强度来控制。在选定的参数范围内，我们观察到Purcell效应的结果：通过增加腔-库耦合，通过腔的电流峰增强，而通过腔的电流峰随着电子-光子耦合的增加而减小。此外，谐振电流峰值也对储存器中的平均光子数敏感。
2019-05-17 cond-mat.mes-hall
Single photon controlled steady state electron transport through a resonance DQD-Cavity system in a strong coupling regime
本文通过理论计算研究了耦合到量子化腔场的双量子点中的稳态电子输运，包括共振和非共振两种情况，并考虑了弱耦合和强耦合.在共振强耦合区，发现DQD和腔的能态之间的光子交换反映了多个拉比共振。通过调节腔-环境耦合强度，可以平滑地增加态的电子占据和输运电流。使系统非共振，但仍然在强耦合制度，光子交换减少和电子占领的系统和通过它的传输电流是突出的高腔环境耦合强度。在DQD和腔之间的弱耦合区域，在高的腔-环境耦合强度值下，系统在共振和非共振区域具有几乎相同的响应。
2022-09-03 cond-mat.mes-hall
Bridging distributed quantum materials via multi-hotspot vacuum: remote Cooper pairing and Andreev teleportation
The University of Hong Kong（香港大学）；Zhengzhou University（郑州大学）
研究通过多间隙裂环谐振器架构连接分布式量子材料，利用腔真空涨落介导相互作用，实现远程库珀对和安德列夫量子隐形传态，证明纠缠熵与晶格面积成线性关系，为介观物质平衡量子网络提供新范式。
2026-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Cavity-resonant excitation for efficient single photon generation
提出了一种基于单量子点嵌入光子晶体纳米腔的高效泵浦单光子源。在腔模式失谐之后，与在相同频率下的激发相比，经由更高阶腔模式的QD的共振激发导致在光致发光的饱和开始处降低100 $\times$的光功率。此外，我们表明，这种激发方案导致选择性激发耦合到腔的量子点，通过比较光致发光和自相关光谱相同的激发波长，有和没有腔模式。这为单光子的产生提供了更清洁的条件。
2008-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Cavity-mediated electron-photon superconductivity
我们研究了纳米等离子体太赫兹谐振腔中真空涨落介导的二维电子系统中的电子配对。我们表明，结构化腔真空可以诱导长程吸引力之间的相互作用，导致配对的通用材料与临界温度在低开尔文制度的现实参数的电流波动。诱导态是一种对密度波超导体，它可以表现出从完全能隙到部分能隙的转变-类似于高$T_c$超导体中的赝能隙相。我们的研究结果提供了一个很有前途的工具，工程内在的电子相互作用的二维材料。
2018-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Interaction between two modes of field mediated by two quantum dots in a photonic crystal cavity
我们在光子晶体腔中发现了双模场之间不寻常的合作双光子共振现象。当两个非共振量子点在每个腔模中发射一个光子并同时去激发时，就会发生双光子共振。在声子耦合的存在下，双光子共振的条件发生了显著的变化。利用这种双光子双模相互作用，我们提出了两个量子态的纠缠态。四元组的基由包含$0$、$1$和$2$光子的腔模的状态形成。我们还讨论了声子耦合对纠缠态负性的影响。
2020-08-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
High-efficiency microwave photodetection by cavity coupled double dots with single cavity-photon sensitivity
本文提出一种超导腔耦合双量子点光电二极管，实现25%的光电转换效率，可探测低至100 aW的微波信号并具备单光子灵敏度，为微波光子统计和量子信息处理提供关键进展。
2025-09-03 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
A spin-photon interface using charge-tunable quantum dots strongly coupled to a cavity
含有电子或空穴自旋的带电量子点是适用于量子网络和分布式量子计算的明亮固态量子比特。将这种量子点自旋引入光子晶体腔中产生强自旋-光子界面，其中自旋可以通过调制腔反射系数来控制光子。然而，先前对这种自旋光子界面的演示依赖于由附近杂质随机充电的量子点，导致电荷状态的不稳定性，这导致腔反射率的对比度差。在这里，我们展示了一个强大的自旋光子接口使用量子点，是确定性地与二极管结构的充电。通过在光子晶体谐振腔中引入这种主动带电的量子点，我们实现了腔模和量子点的负电荷态之间的强耦合。此外，通过初始化的自旋，通过光泵浦，我们显示出强烈的自旋相关的调制腔的反射率，对应于12的协同。这种自旋相关的反射率对于使用光子介导自旋之间的纠缠以及产生用于量子网络和分布式量子计算中的应用的强光子-光子相互作用是重要的。
2019-06-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Continuous two-photon source using a single quantum dot in a photonic crystal cavity
提出了利用相干泵浦的量子点嵌入光子晶体腔内实现连续双光子源的方法。我们分析了量子点能级和腔模内场的稳态布居。找到了相干泵浦和非相干泵浦量子点中粒子数反转的条件。我们证明了在相干泵浦和非相干泵浦下，两个双光子激光器输出的压缩是不可见的。利用最近发展的极化子变换主方程讨论了低温下声子耦合的影响。我们还提出了利用四波混频产生光场压缩态的方案。
2019-10-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fast generation of entangled photon pairs from a single quantum dot embedded in a photonic crystal cavity
我们提出了一个方案，从一个单一的量子点耦合到一个平面光子晶体，支持两个正交偏振腔模式的纠缠光子的快速产生。我们讨论了双激子到激子和激子到基态跃迁通过腔模耦合时纠缠光子的“同代”和"跨代“。在交叉产生中，光子纠缠通过光子之间的时间延迟恢复。双光子的并发，这是一个衡量纠缠，是大于0.7和0.8使用实验可实现的参数在跨代和代内，分别。我们还表明，在这两种情况下，纠缠可以蒸馏使用一个简单的光谱滤波器。
2009-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
The effect of photo-generated carriers on the spectral diffusion of a quantum dot coupled to a photonic crystal cavity
实验观察了光生载流子对耦合到光子晶体（PC）腔中的量子点（QD）光谱扩散的影响。在该系统中，光谱扩散部分地由PC的蚀刻表面上的电荷波动引起。我们发现，这些波动可能会被抑制的光生载流子，导致测量的量子点线宽减少了约2倍的光生载流子不存在的情况下相比。这一结果证明了一种可能的手段，在QD-PC腔系统中的光谱扩散的影响，因此可能是有用的量子信息应用中，窄QD线宽的期望。
2011-07-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Photon assisted braiding of Majorana fermions in a cavity
研究了微波腔中存在光子耦合时编织Majorana束缚态的动力学过程。我们从理论上证明了与Majoranas编织相关的$π/4$相位以及基态的宇称被压印到腔的光子场中，这可以通过色散读出技术来检测。这些表现是纯粹动态的，它们发生在没有任何分裂的MBS交换，他们消失在静态设置之前研究。相反，腔可以影响编织阶段，这反过来应该允许腔控制的编织。
2018-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Two-Photon Transport in a Waveguide Coupled to a Cavity with a Two-level System
我们考虑一个波导耦合到一个嵌入有二能级系统的腔中的系统，研究了双光子量子态注入到波导中时的效应。利用Lehmann-Symanzik-Zimmermann（LSZ）约化方法精确求解了两个出射光子的波函数。我们的结果明确显示了强原子-腔耦合区的光子阻塞效应。研究了强耦合和弱耦合两种情况下出射光子的量子统计特性，包括光子聚束和反聚束行为。这些结果与最近的实验观察相一致。
2010-09-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Strongly coupled magnons and cavity microwave photons
我们实现了一个腔磁振子-微波光子系统，其中磁偶极相互作用介导了亚铁磁体中大量自旋的集体运动与三维腔中微波场之间的强耦合。通过缩小腔体尺寸和增加自旋数，实现了超强耦合机制，协同度达到12600。有趣的动态功能，包括经典的拉比振荡，磁致透明，和珀塞尔效应证明在这个高度通用的平台，突出了其巨大的潜力，为相干信息处理。
2014-05-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electron Condensation in a Jellium Coupled to a Finite Photonic Cavity
我们描述了电子凝聚成局域态的过程中，在一个无结构的胶态耦合到一个有限的腔。结果表明，存在一个温度T_0，在此温度以下，电子在胶团中局域化。这个过程是由耦合到腔的电子之间的相关性增强驱动的。
2020-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Photon Emission from a Cavity-Coupled Double Quantum Dot
研究了一种与超导传输线谐振器耦合的电压偏置InAs双量子点（DQD）。DQD中的非弹性隧穿由电子-声子耦合和耦合到腔模介导。我们表明，通过DQD的电子输运导致光子发射的腔在10 MHz的速率。在小腔驱动场的情况下，我们观察到腔传输的增益高达15。我们的研究结果进行了分析，在现有的理论模型的背景下，并建议，它可能是必要的，以考虑非弹性隧穿过程，通过同时发射的声子和光子。
2014-07-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cavity-induced topological edge and corner states
研究光子腔中交替XX耦合二能级系统，揭示光子耦合可诱导拓扑边缘态与角态，并在SSH和呼吸Kagome模型中验证。
2023-09-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
A photonic transistor device based on photons and phonons in a cavity electromechanical system
提出了一种基于腔机电系统中光子和声子的光子晶体管方案，该系统由超导微波腔和纳米机械谐振器耦合组成。光子传播的控制是通过微波场（光子）和纳米机械振动（声子）的相互作用来实现的。通过计算的信号场的透射谱，我们表明，信号场可以有效地衰减或放大，这取决于第二个“门控”（泵）字段的功率。这种方案可能是单光子晶体管的一个有前途的候选者，并为电信和量子信息技术中的许多应用铺平了道路。
2012-09-21 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Electron-photon Chern number in cavity-embedded 2D moiré materials
本文从理论上研究腔量子电磁场对二维莫尔材料拓扑性质的调控，提出电子-光子拓扑陈数，并证明共振腔模可诱导出新的更高陈数。
2023-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
The prospect of detecting single-photon force effects in cavity optomechanics
腔光学机械系统正在接近强耦合机制，其中纳米机械谐振器的相干动力学可以在单光子水平上由光场操纵和控制。在这里，我们提出了一个干涉方案，能够检测光机械相干相互作用的单光子水平，这是实验上可行的国家的最先进的设备。
2014-06-11 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Purcell-enhanced single photon source based on a deterministically placed WSe$_{2}$ monolayer quantum dot in a circular Bragg grating cavity
我们展示了一个确定性的Purcell增强的单光子源，通过集成原子级薄的WSe $_{2}$层与圆形布拉格光栅腔实现。该腔显著增强了原子薄层的光致发光，并支持用$g^{(2)}(0)<0.25$产生单光子。我们观察到位于布拉格光栅腔中心的WSe $_{2}$发射器的自发发射率的一致增加。这些WSe $_{2}$发射器自对准并确定性地耦合到这样的宽带腔，配置新一代确定性单光子源，其特征在于其简单且低成本的生产和固有的可扩展性。
2021-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Magnon-photon-phonon entanglement in cavity magnomechanics
我们展示了如何在一个由磁振子、腔微波光子和声子组成的腔磁力学系统中产生三方纠缠。磁振子由宏观铁磁体内大量自旋的集体运动体现，并直接由电磁场驱动。腔光子和磁振子通过磁偶极相互作用耦合，磁振子和声子通过磁致伸缩（类辐射压）相互作用耦合。我们显示了最佳的参数制度，实现三方纠缠的磁振子，腔光子，声子相互纠缠，我们进一步证明了该系统的稳定状态是一个真正的三方纠缠态。纠缠对温度是鲁棒的。我们的结果表明，腔磁力学系统可以为宏观量子现象的研究提供一个有前途的平台。
2018-10-23 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Cavity-funneled generation of indistinguishable single photons from strongly dissipative quantum emitters
本文从理论上研究了置于光腔中的强耗散量子系统中不可分辨单光子的产生。计算了腔体发射光子的不可逆性程度与发射极-腔体耦合强度和腔体线宽的函数关系。对于一个受强纯退相的量子发射体，我们的计算表明，一个非常规的制度，高不稳定性，可以达到中等发射极腔耦合强度和高品质因数腔。在这种状态下，耗散量子系统的宽光谱被汇集到腔的窄线形中。相关的效率被发现大大超过光谱滤波效果。我们的研究结果开辟了在室温下工作的芯片上可扩展的不可分割的光子发射器件的道路。
2015-02-06 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Cavity QED of Strongly Correlated Electron Systems: A No-go Theorem for Photon Condensation
尽管经过几十年的研究，超辐射量子相（这里称为光子凝聚）是否能在平衡状态下发生仍不清楚。在这封信中，我们首先表明，当一个非相对论量子多体系统耦合到一个腔场，规范不变性禁止光子凝聚。然后，我们提出了一个微观理论的腔量子电动力学的扩展Falicov-Kimball模型，表明，在协议的一般定理，其绝缘铁电和激子凝聚相不改变腔，不支持光子凝聚。
2019-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Efficient out-coupling of high-purity single photons from a coherent quantum dot in a photonic-crystal cavity
我们证明了在光子晶体腔的低Q模式下，$(44.3\pm2.1)\%$从量子点的单光子收集效率，记录的单光子纯度为$g^{(2)}(0)=(4\pm5)\%$高于饱和功率。通过在耦合到腔模的另一个量子点上的单光子探测器上每秒探测高达$962\pm46$千计数，直接证实了高效率。高收集效率被发现是宽带的，详细的数值模拟解释。腔增强的有效激发的量子点是通过声子介导的激发，并在这些条件下，单光子不可逆性测量显示长的相干时间达到$0.77\pm0.19$ ns在弱激发制度。我们的工作表明，光子晶体提供了一个非常有前途的平台，高度集成的相干单光子的产生，包括有效的光子从光子芯片的耦合。
2014-10-02 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
