Universal Quantum Computation With Majorana Fermion Edge Modes Through Microwave Spectroscopy Of Quasi-1D Cold Gases In Optical Lattices
我们描述了如何微波光谱的冷费米子在准一维陷阱可以用来检测，操纵和纠缠与“马约拉纳”边缘模式相关的外来非本地量子比特。我们提出了不同的方法来产生p波超流性，这是负责这些拓扑零能量边缘模式。我们发现，边缘模式在微波频谱中具有清晰的签名，并且线形状区分在这些边缘模式中编码的qbit的简并状态。此外，微波使系统在其简并基态流形中旋转。我们使用这些旋转来实现一组通用的量子门，允许系统被用作通用量子计算机。
2013-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Improving cold-atom sensors with quantum entanglement: Prospects and challenges
量子纠缠已经在冷原子实验中产生和验证，并用于在散粒噪声极限以下进行原子干涉测量。然而，当前最先进的冷原子装置利用可分离的（即，未纠缠的）原子状态。这篇观点文章提出了一个问题：纠缠能有效地改善冷原子传感器吗？从某种意义上说，它能提供目前最先进的设备无法实现的新的传感能力。我们简要回顾了精密冷原子传感的最新技术，重点关注时钟和惯性传感器，确定纠缠可能给这些设备带来的潜在好处，以及实现这些好处需要克服的挑战。我们调查了在冷原子系统中产生计量学上有用的纠缠的方法，注意到它们的相对优势和劣势，并评估了它们在近中期量子增强冷原子传感中的前景。
2021-04-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Cold atom dynamics in crossed laser beam waveguides
研究了由两束不同强度的红失谐激光和一束位于拐角处的蓝失谐激光构成的$L$形交叉光束光波导中的中性冷原子动力学。与振动冷却过程相配合，这种设置就像一个单向设备或“原子二极管”。
2010-03-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum Metrology with Cold Atoms
量子精密测量是利用量子原理实现精密测量的科学。由于冷原子操控和探测技术的发展，冷原子系统为实现精密量子精密测量提供了良好的平台。本章介绍了量子精密测量的一般过程和冷原子量子精密测量的一些实验进展。首先，我们给出了量子精密测量的一般框架和量子参数估计的核心--量子费舍尔信息的计算。然后介绍了单粒子态和多粒子态的量子干涉。特别地，对于一些典型的多粒子态，我们分析了它们的极限测量精度，并展示了量子纠缠如何将测量精度提高到标准量子极限之外。此外，我们还回顾了冷原子系统量子精密测量的一些实验进展。
2013-11-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Atom Based Vector Microwave Electrometry Using Rubidium Rydberg Atoms in a Vapor Cell
追求电磁场、时间、长度和重力等量的原子标准显然很重要。我们最近用里德伯态证明了蒸气室中的Rb原子可以作为微波电场强度的一个实用的、紧凑的标准。在这里，我们证明，为第一次，Rb原子激发的蒸汽细胞也可以用于矢量微波电磁测量通过使用里德伯原子电磁诱导的透明度。我们描述了必要的测量，以获得一个任意的微波电场极化的分辨率为$0.5^\circ$。实验与理论进行了比较，发现是非常一致的。
2013-04-15 physics.atom-ph quant-ph
Imaging of microwave fields using ultracold atoms
我们报告了一种技术，使用云的超冷原子敏感，可调，和非侵入性的探针微波场成像与微米空间分辨率。微波磁场分量驱动原子超精细跃迁的拉比振荡，其频率可以用静态磁场调谐。使用状态选择性吸收成像完成读出。定量数据提取简单，可以重建微波磁场振幅和相位的分布。虽然我们展示了2d成像，但扩展到3d成像是简单的。我们用这种方法测量了集成在原子芯片上的共面波导周围的微波近场分布。
2010-09-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.ins-det
A dissipative quantum reservoir for microwave light using a mechanical oscillator
从精确测量到控制单个量子系统，系统与其环境的隔离通常是可取的;然而，耗散也可以是一种有用的资源。值得注意的是，工程耗散使得原子、离子或超导量子比特的量子态的制备以及它们的稳定化成为可能。这是通过适当地设计耦合到由电磁模式形成的耗散冷储存器来实现的。类似地，在腔机电和光机械领域中，对机械振荡器的控制利用电磁自由度的固有冷耗散性质。打破这种范式，最近的理论工作已经考虑了相反的制度，其中机械振荡器的耗散占主导地位，并提供了一个冷的，耗散水库的电磁模式。在这里，我们实现了微波腔光机系统中的这种反向耗散制度，并实现了准瞬时，微波光的冷水库。耦合到这个水库能够操纵微波腔的敏感性，对应于微波场的动态反作用控制。此外，我们观察到参数不稳定性的开始，即微波的受激发射（激射）。同样重要的是，水库可以作为一种有用的量子资源。我们证明这一点，采用工程冷水库实现大增益（40分贝以上）相位保持微波放大器，操作0.87量子以上的限制由量子力学施加的附加噪声。这种耗散冷库形成微波纠缠方案的基础，耗散量子相变的研究，具有无限增益带宽产品的放大器和非互易设备，从而扩展了量子限制微波操纵技术的可用工具箱。
2016-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Stückelberg-Interferometry with ultra-cold atoms
我们表明，以及如何超冷原子在一个加速的双带晶格是一个受控的实现朗道-齐纳-Stückelberg干涉。
2010-12-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Binding potentials and interaction gates between microwave-dressed Rydberg atoms
我们证明了在微波场驱动下，通过吸引和排斥范德华势相互作用的里德伯原子对之间的有限范围结合势。我们发现，利用相消量子干涉抵消单原子里德伯激发，可以从两原子基态选择性地相干布居到里德伯二聚体态。这可以用来实现两个量子比特的相互作用门，它不受原子之间的机械力的影响，因此不受运动退相干的影响。
2014-09-22 physics.atom-ph quant-ph
Optical measurements of strong microwave fields with Rydberg atoms in a vapor cell
利用电磁感应透明（EIT）技术对强微波场中的里德伯原子进行了光谱分析。所测量的光谱响应使得能够对高功率微波进行基于原子的光学电场测量。在我们的实验中，微波辐射到室温的铷蒸气室。微波调谐在双光子65 D-66 D里德堡跃迁附近，电场强度达到230 V/m，约为这些原子微波电离阈值的20%。一个Floquet处理是用来模拟里德堡能级的能量和它们的激发率。我们到达一个经验模型的光谱细胞内的场强分布，产生良好的整体测量和计算的里德堡EIT-Floquet光谱之间的协议。使用Floquet地图中的光谱特征，我们实现了6%的绝对强场测量精度。
2016-01-11 physics.atom-ph quant-ph
Coupling Rydberg atoms to microwave fields in a superconducting coplanar waveguide resonator
在超导共面波导谐振腔中实现了超声脉冲束中里德堡氦原子与微波场的耦合。通过双色双光子激光从亚稳态1 s2 s $^3$ S $_1$能级激发，在1 s55 s $^3$ S $_1$里德堡能级上制备原子。在四分之一波长共面波导谐振器中，利用19.556 GHz三次谐波微波场驱动1 s55 s $^3$ S $_1$和1 s56 s $^3$ S $_1$能级之间的双光子微波跃迁.这种超导微波谐振器是由硅衬底上的氮化铌制成的，工作温度在3.65 - 4.30 K之间。实验中里德伯能级的布居由选态脉冲电场电离确定。通过拉比振荡的时域测量研究了原子-谐振腔耦合的相干性。
2020-09-18 physics.atom-ph quant-ph
Scattering laser light on cold atoms: multiple scattering signals from single-atom responses
从单原子方程出发，推导了激光驱动两个相距较远原子的相干后向散射信号。与标准的主方程处理方法相比，这种新方法适用于大量原子散射体的推广。
2009-09-30 physics.atom-ph quant-ph
Highly spin-polarized molecules via collisional microwave pumping
提出一种通过相干微波激发与碰撞淬灭产生冷自旋极化分子的一般技术，在1 K下对$^{13}$C$^{16}$O分子实现≥95%的核自旋极化。
2024-11-08 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Hybrid Atom--Photon Quantum Gate in a Superconducting Microwave Resonator
利用超导共面波导腔中原子和微波光子之间的强共振微波耦合，提出了一种新的混合量子门.使用实验上可实现的参数，对于低于40 mK的波导温度，在亚$μ$ s的时间尺度上，门结晶度$> 0.99$是可能的。这提供了在两个不同的量子系统之间产生纠缠的机制，并且代表了创建适用于量子模拟和量子信息处理的混合量子接口的重要步骤。
2013-12-18 physics.atom-ph quant-ph
Trapping potentials and quantum gates for microwave-dressed Rydberg atoms on an atom chip
Freie Universität Berlin（柏林自由大学）；Center for Quantum Science and Technologies, FORTH（量子科学与技术中心，FORTH）；University of Crete（克里特大学）；German Research Center for Artificial Intelligence（德国人工智能研究中心）；Eberhard Karls Universität Tübingen（蒂宾根大学）
通过微波场调控瑞利原子的电偶极矩，实现捕获势和量子门操作，用于原子芯片上的量子计算。
2026-01-28 physics.atom-ph quant-ph
Random Lasing in an Inhomogeneous and Disordered System of Cold Atoms
我们考虑光捕获在由冷碱金属原子组成的放大介质中，原子气体起着散射和增益介质的双重作用。我们进行蒙特卡罗模拟的组合过程。在某些不均匀分布的组态中，这导致了冷原子气体中的不稳定行为和随机激光的特征。
2015-12-07 physics.atom-ph quant-ph
Self-calibrating vector atomic magnetometry through microwave polarization reconstruction
原子磁力仪是测量磁场的最灵敏的方法之一。利用铷原子超精细跃迁的偏振特性，提出了一种将自然标量原子磁强计转换为矢量磁强计的方法。首先，我们使用自校准方法完全确定所施加微波场的极化椭圆，即光原子相互作用提供在正交实验室框架中了解场所需的一切的方法。然后，我们使用极化椭圆作为由麦克斯韦方程组定义的三维参考来测量所施加的静态场的方向。虽然是用被囚禁的原子来演示的，但这种技术可以应用于原子蒸气或各种类似原子的系统。
2018-07-10 physics.atom-ph quant-ph
Atomic-state diagnostics and optimization in cold-atom experiments
我们报道了冷原子叠加态的产生、观测和优化。在我们的实验中，铷原子制备在磁光阱和后来，关闭后的捕获领域，法拉第旋转的弱探测光束被用来表征原子的状态，通过应用适当的光脉冲和外部磁场。我们讨论了原子自旋态的极化和排列的签名，并确定了主要因素负责恶化的原子序数和它们的相干性和目前的手段，为他们的优化，如在黑暗中与频闪探测放松。这些结果可用于冷原子样品的控制制备和静态场和瞬态场的原位测磁
2018-02-02 physics.atom-ph quant-ph
Sub-wavelength microwave electric field imaging using Rydberg atoms inside atomic vapor cells
最近我们利用里德伯原子电磁感应透明原理，证明了蒸气室中的碱金属原子可以作为微波电场强度和极化的高精度标准。在这里，我们表明，第一次，里德伯原子电磁诱导透明可以用来成像微波电场以前所未有的精度。该方法的空间分辨率远达亚波长范围。电场分辨率与我们在先前实验中证明的分辨率相似。我们的实验结果与有限元计算的测试电场图案。
2014-03-14 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Cold atom-ion experiments in hybrid traps
在过去的5年里，物理学和化学的一个新领域已经发展起来，其中冷囚禁离子和超冷原子气体相互接触。将离子阱与中性原子阱相结合，为研究和实验提供了各种新的可能性。这些范围从冷原子-离子碰撞和原子-离子化学的研究到量子信息科学和凝聚态相关研究的应用。在本文中，我们对这一新领域作了简要介绍，并对其未来的发展前景进行了展望。
2013-09-23 physics.atom-ph quant-ph
The focusing effect of cold atomic cloud with a red-detuned Gaussian beam
我们利用远红失谐高斯激光束垂直于冷原子云的传播方向，实现了一种原子光学透镜，具有尺寸小、参数可调的优点。本文从理论上研究了温度为1 $μ$ K量级的冷原子云在微米尺度上自由下落通过原子光学透镜时的一维横向聚焦效应，并进行了实验验证。结果表明，理论与实验符合较好.
2015-01-28 physics.atom-ph quant-ph
Electric field sensing near the surface microstructure of an atom chip using cold Rydberg atoms
利用冷原子测量了原子芯片异质金属/介质表面附近的电场。原子对电场的敏感性通过激发原子到里德堡态而增强，里德堡态的极化率是基态的10^8倍。我们把测量到的电场归因于原子芯片导线之间绝缘体的充电。令人惊讶的是，观察到这些领域可能会显着降低与适当的电压偏置，建议配置的混合量子系统的未来发展。
2012-06-29 physics.atom-ph quant-ph
Quantum-gas microscopes - A new tool for cold-atom quantum simulators
这篇“展望”论文简要概述了量子气体显微镜的最新发展，以及它们如何用于构建下一代冷原子量子模拟器。
2016-06-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Resonant interaction of trapped cold atoms with a magnetic cantilever tip
利用带有磁性针尖的微悬臂梁激发了激光冷却囚禁Rb原子系综的磁共振。悬臂安装在一个多层芯片上，旨在捕获，冷却和磁性传输冷原子。通过测量磁阱的损耗观察到耦合，因为振荡的悬臂梁诱导原子中的塞曼态跃迁。将冷原子与机械设备连接起来，可以使探测和操纵原子自旋具有纳米空间分辨率和单自旋灵敏度，从而在量子计算、量子模拟或精密传感方面产生新的能力。
2015-03-26 physics.atom-ph quant-ph
Structure of the Alkali-metal-atom-Strontium molecular ions: towards photoassociation and formation of cold molecular ions
用量子化学方法测定了由一个碱金属原子和一个锶离子组成的分子离子的势能曲线、永久和跃迁偶极矩以及静态偶极极化率。分子离子被视为有效的双电子系统，并处理使用有效的核心电位，包括核心极化，大高斯基组，和全组态相互作用。在即将到来的旨在合并冷原子和冷离子阱的实验的角度，辐射电荷交换，冷锂或铷原子和锶离子的光缔合的可能途径进行了讨论，以及稳定的分子离子的形成。
2011-02-24 physics.atom-ph quant-ph
Diagrammatic approach to coherent backscattering of laser light by cold atoms: Double scattering revisited
我们提出了一个图形推导的相干后向散射光谱从两个二能级原子使用泵探测的方法，其中的多重散射信号推导出从单原子的响应，并提供了一个物理解释的单原子积木。
2012-12-22 physics.atom-ph quant-ph
Sympathetic and swap cooling of trapped ions by cold atoms in a MOT
一个冷却和捕获的离子和原子的混合系统，为离子辅助冷化学和新颖的多体研究铺平了道路。由于单个俘获机制的不同，被俘获的原子明显比被俘获的离子冷，因此在组合系统中，强的二元离子$-$原子相互作用导致从离子到原子的热流。相反，被捕获的离子也可以被冷原子碰撞加热，使离子和原子之间的平衡变得有趣。在这里，我们的实验表明，铷离子（Rb $^+$）冷却接触磁光捕获（MOT）Rb原子，相反的一般预期的离子加热等离子和原子质量。从理论上解释了冷却机理，并用数值模拟加以验证。共振电荷交换（RCx）碰撞，它允许交换冷却的离子与原子，其中一个单一的掠射碰撞事件带来的快速离子休息的重要性进行了讨论。
2011-12-26 physics.atom-ph quant-ph
Microwave Control of Atomic Motion in Optical Lattices
我们通过驱动俘获势空间偏移的自旋态之间的微波跃迁来控制光晶格中中性原子的量子力学运动。以纳米精度控制这种偏移允许调节不同运动状态之间的耦合强度，类似于可调节的有效Lamb-Dicke因子。这是用于有效的一维边带冷却单个原子的振动基态人口的97%，并驱动任意对振动状态之间的相干拉比振荡。我们进一步表明，微波可以驱动最大偏移，浅晶格中的运动状态之间的良好分辨的过渡，从而在原则上允许长距离量子输运的相干控制。
2009-09-03 physics.atom-ph quant-ph
Overcoming the Thermal-Noise Limit of Microwave Measurements by Pre-cooling with an Active Cold Load
本文提出有源预冷方法，通过将微波腔临时过耦合至有源冷负载以移除热光子，实现123 K模式噪声温度和tr-EPR测量5倍加速。
2024-12-08 quant-ph
Digital Communication with Rydberg Atoms & Amplitude-Modulated Microwave Fields
里德伯原子具有一个高度激发的、接近电离的电子，对电场具有极端的敏感性，包括从100 MHz到超过1 THz的微波场。在这里，我们表明，室温下的里德伯原子可以用作灵敏，高带宽，微波通信天线。我们证明了近光子散粒噪声有限读出的数据编码在调幅17 GHz的微波，使用电磁感应透明（EIT）探测计划。我们测量的光子散粒噪声有限的信道容量高达8.2 Mbit/s，并实现了8状态相移键控数字通信协议。的EIT探测方案的带宽被发现是有限的可用的耦合激光功率和铷D2跃迁的自然线宽。我们将讨论原子通信接收器如何提供几个机会，超越经典天线的能力。
2018-10-29 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Optical Kagome lattice for ultra-cold atoms with nearest neighbor interactions
我们提出了一个方案，以实现一个光学Kagome晶格的超冷原子与最近邻网站和规范势之间的可控s波相互作用。原子占据三个不同的内部原子能级，能级之间具有电磁感应耦合。我们表明，通过适当地移动三角晶格势，经历了原子在不同的水平，Kagome晶格可以实现只有两个驻波，产生一个高度挫折的量子系统的原子。
2009-06-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Compact chip-scale guided cold atom gyrometers for inertial navigation: Enabling technologies and design study
这项工作回顾了主题的旋转传感与紧凑的冷原子干涉仪。被认为是一组有代表性的紧凑型自由落体冷原子陀螺仪，因为在不同的方面，他们建立了一个旋转测量参考冷引导原子技术。本文首先讨论了与基于原子芯片的紧凑型惯性传感器的一组关键功能构建模块相关的冷引导原子的使能技术。这些功能涉及原子的准确和可再现的定位，以启动测量周期，相干动量转移到原子波包，抑制传播引起的退相干由于潜在的粗糙度，片上检测，和真空动力学，因为它对传感器的稳定性，这是由于测量死区时间的影响。基于现有的使能技术，原子芯片陀螺仪的设计与引导原子的形式化使用的设计情况下，对待设计元素，如指导，制造，比例因子，转速灵敏度，光谱响应，重要的噪声源，和传感器的稳定性。
2019-12-14 physics.atom-ph physics.ins-det quant-ph
Coherent interface between optical and microwave photons on an integrated superconducting atom chip
本文提出利用单层亚波长原子阵列作为可切换镜面，在集成超导芯片上实现光学光子与微波光子的相干接口，通过驱动激光耦合里德堡态，利用微波光子的存在与否控制原子阵列对入射光脉冲的透明或反射状态。
2023-05-05 quant-ph
Microwave to optical conversion with atoms on a superconducting chip
我们描述了一个方案，相干转换超导共面波导谐振腔的微波光子到一个明确定义的时间和空间模式发射的光子。这种转换是通过在超导原子芯片的表面上方，靠近微波腔的波腹处捕获冷原子系综来实现的。微波光子耦合到原子的强里德伯跃迁，该原子也由具有适当频率和波矢的一对激光场驱动，以进行有效的波混合过程。在中等密度的系综中只有几千个原子的情况下，微波光子可以完全转换成以高概率发射到相位匹配方向的光学光子，并且例如，馈入光纤波导。该方案在自由空间配置中操作，而不需要原子与谐振光学腔的强耦合。
2019-07-24 quant-ph
Micro lensing induced lineshapes in a single mode cold-atom hollow-core fiber interface
我们报告的观察强传输线的形状改变冷原子空芯光纤接口。我们发现，这可能导致一个显着高估的分配共振光学深度高原子密度。通过模拟光束在非均匀色散介质中的传播，我们将观察结果归因于原子系综中的微透镜效应以及原子-光纤界面的模式选择。里德伯EIT线形状的研究证实了这种方法。
2018-05-29 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
An advanced apparatus for the integration of nanophotonics and cold atoms
研究提出一种结合 nanophotonics 与 cold atoms 的新装置，能将单原子光镊阵列输运至光子晶体波导附近，实现了两者的有效集成。
2019-12-04 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Long-range quantum gate via Rydberg states of atoms in a thermal microwave cavity
我们提出了一种在有限温度下微波腔中空间分离的原子对之间实现通用量子门的方法。该门的结果从可逆的激光激发原子的里德伯态相互作用，通过交换虚光子通过一个共同的腔模式。两原子基态和双激发里德堡态之间不同跃迁路径的量子干涉使得跃迁振幅和共振对微波腔“量子总线”中的激发很大程度上不敏感，因此微波腔“量子总线”可以处于光子数态的任何叠加或混合。我们的方案实现超远程相互作用和纠缠也适用于介观原子系综在里德伯封锁制度，是可扩展的许多系综被困在一个厘米大小的微波谐振器。
2015-09-11 quant-ph
Microwave-Driven Atoms: From Anderson Localization to Einstein's Photoeffect
研究了单电子里德伯原子中安德森局域化的对应物。在固定的微波频率和相互作用时间下，通过改变初始里德伯态，我们数值监测了原子电离信号中从安德森局域化到光效应的交叉。
2009-05-04 cond-mat.dis-nn nlin.CD quant-ph
Gauss sum factorization with cold atoms
我们报告的第一个实施方案的高斯和因式分解算法的内部状态拉姆齐干涉仪使用冷原子。一系列适当设计的光脉冲与冷铷原子的系综相互作用。所涉及的原子能级中的最终布居数决定高斯和。通过这种方法，我们可以分解出N=263193。
2007-09-10 quant-ph
Squeezing with cold atoms
磁光阱中的冷原子被用作近共振腔中的非线性介质。研究了探测光束通过腔体时的压缩效应。测得的噪声减少为40%的自由原子和20%的弱囚禁原子。
1998-01-23 quant-ph
Giant Cross Kerr Effect for Propagating Microwaves Induced by an Artificial Atom
研究了微波场与人工原子强耦合传输的交叉克尔相移。人工原子是一个超导的传输子量子比特在一个开放的传输线。我们证明了在单光子水平上两个相干微波场之间的平均相移为每光子11度。在高控制功率下，我们观察到高达30度的相移。我们的结果提供了一个重要的一步量子门与传播光子在微波制度。
2012-07-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Angular Momentum of Supersymmetric Cold Rydberg Atoms
利用半么正变换讨论了冷里德伯原子的超对称化。在动能为零的极限下，超对称冷里德伯原子的最低角动量为$3\hbar/2$。一个可能的实验验证建议。
2009-01-30 hep-th quant-ph
Rydberg Atoms Ionisation by Microwave Field and Electromagnetic Pulses
本文提出了电磁脉冲和微波场作用下里德伯原子电离的简单理论。该分析是基于尺度变换，减少了参数的数量，并揭示了功能的依赖关系的过程。结果表明，观测到的里德伯原子在亚皮秒电磁脉冲作用下的电离具有经典尺度。电离里德堡态所需的阈值电场可以简单地在量子动力学的光子基础方法中或从多光子电离理论中进行评估。
1995-04-10 quant-ph
Formation of Giant Quasibound Cold Diatoms by Strong Atom-Cavity Coupling
我们发现，巨大的准束缚双原子复合物，其尺寸通常是数百nm，可以形成由腔内冷硅藻光缔合或光解在强原子-腔耦合制度。
1999-02-21 quant-ph
Quantum information processing with single photons and atomic ensembles in microwave coplanar waveguide resonators
我们表明，光激发到里德伯态的原子对可以通过有效的长程偶极-偶极或范德华相互作用相互强烈相互作用，介导的非共振耦合到超导共面波导腔的公共微波场模式。这些腔介导的相互作用可以用于产生单光子，并在可扩展的配置中实现在电磁感应透明的机制中以原子系综传播或存储的单光子脉冲对之间的通用相位门。
2008-02-15 quant-ph
Coherent inelastic backscattering of intense laser light by cold atoms
我们提出了一个非微扰处理强激光从冷原子的相干后向散射，并预测一个非零的后向散射信号，即使在非常大的强度，由于建设性的（自）非弹性散射光子的干涉。
2005-02-04 quant-ph
Controlling the Ratchet Effect for Cold Atoms
由定向电流表现出的低阶量子共振已经在冷原子中实现。在这里，我们表明，通过增加实验上可实现的增量踢棘轮势的强度，一个非常高阶的量子共振可能会自然出现，可以诱导更大的棘轮电流比低阶共振，与基本的经典极限是完全混乱的。这些结果为控制冷原子的量子输运提供了一种方法。
2007-11-27 quant-ph
Surface-atom force out of thermal equilibrium and its effect on ultra-cold atoms
在宏观电动力学框架下研究了表面原子脱离热平衡的Casimir-Polder-Lifshitz力。特别注意的是，它的大距离限制，显示了一个新的，更强的行为相对于平衡的情况下。本文讨论了在非热平衡组态下，表面原子力对简谐玻色-爱因斯坦凝聚体质心振荡和光晶格中超冷费米子气体Bloch振荡产生的频移.
2006-01-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
A fresh look at 3D microwave ionization curves of hydrogen Rydberg atoms
分析论证和数值模拟表明，科赫和合作者测量的三维微波电离曲线的形状（见P.M. Koch和K. A. H. van Leeuwen，Phys. Rep. { \bf 255}，289（1995））仅弱地依赖于初始微正则系综中原子的角动量，但强烈地依赖于主量子数和磁量子数。基于这一认识，再加上高端60节点Beowulf PC集群的计算能力，我们提出了第一个3D量子计算的微波电离曲线在实验相关的参数制度。
2001-07-26 quant-ph
Cold Atom Physics Using Ultra-Thin Optical Fibers: Light-Induced Dipole Forces and Surface Interactions
超薄无包层光纤周围的强倏逝场在探测、捕获和操纵冷原子方面具有很大的潜力。将这种光纤引入到冷原子云中，研究了少量冷铯原子与光纤导模和光纤表面的相互作用。使用高分辨率光谱，我们观察和分析光致偶极力，范德华相互作用，和原子的自发发射率的显着增强。后者可以归因于光纤对真空模式的修改。
2009-02-04 quant-ph
Microwave Quantum Optics with an Artificial Atom
介绍了人工原子微波量子光学的最新进展。这个领域依赖于这样一个事实，即超导人造原子和一维开放传输线中传播的微波光子之间的耦合可以足够强以观察量子相干效应，而无需使用任何腔来限制微波光子。我们研究了共振相干微波系统的散射特性。我们观察到人工原子的强非线性，在强驱动下，我们观察到莫洛三重态。通过应用两个共振音，我们也观察到Autler-Townes分裂。通过利用这些效应，我们展示了两个量子器件在单光子水平的微波制度：单光子路由器和光子数过滤器。这些器件为实现片上量子网络提供了必要的步骤。
2012-10-16 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Tunable one-dimensional microwave emissions from cyclic-transition three-level atoms
通过强驱动一个循环跃迁的三能级人造原子，如基于磁通的超导电路，我们表明，相干微波信号可以沿着耦合的一维传输线激发。通常，通过适当地调节所施加的强驱动场的拉比频率或引入具有相同频率的探测场，所产生的微波的强度是可调谐的。在实践中，这里提出的系统可以作为具有可控原子-光子相互作用的片上量子器件工作，以实现用于传播探测场的全反射镜或开关。
2010-10-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fundamental limits of free-space microwave-to-optical frequency conversion efficiency using Rydberg atoms
本文建立理论框架研究里德伯原子自由空间微波-光频率转换效率，发现其受限于微波场聚焦，衍射极限下上限约为3/16，并提出用微波近场天线突破该限制。
2024-11-20 quant-ph
Comparison of Noise Temperature of Rydberg-Atom and Electronic Microwave Receivers
利用里德伯原子的电磁感应透明效应（EIT）的微波接收机最近已被证明灵敏度有所提高。目前尚不清楚其最先进的电场灵敏度与使用由低噪声放大器（LNA）和混频器组成的标准电子接收器所实现的灵敏度相比如何。在本文中，我们表明，传统的室温电子接收器大大优于最好的证明室温里德堡静电计在标准的自由空间耦合配置的灵敏度。然而，如果设计谐振或限制微波结构以增强原子感测的电场，则里德伯原子接收器可以超过常规接收器的灵敏度。对于给定的微波谐振器，必须仔细选择外部（耦合）品质因数，以使它们的热噪声和量子噪声贡献最小。这些最佳设计点的封闭形式的表达式被发现，并在噪声温度与传统的LNA在文献中报道的600 MHz至330 GHz的。
2022-10-24 quant-ph
