Nonlinear interaction of two photons at a one-dimensional atom: spatiotemporal quantum coherence in the emitted field
基于一维光场-原子相互作用模型,对单个二能级原子的非线性光子-光子相互作用进行了理论研究。这个模型使我们能够确定原子非线性对双光子态时空相干性的影响。具体地,对于任何双光子输入波函数,可以获得完整的双光子输出波函数。结果表明,与不同相互作用过程相关的输出态分量之间的量子干涉导致双光子统计中的聚束和反聚束。该理论可用于光子操纵中的各种应用,例如使用光子量子比特的量子信息处理、量子非破坏测量以及纠缠光子的产生。
2003-04-21 quant-ph
Is there emitted radiation in Unruh effect?
由均匀加速的探测器/振荡器/原子感受到的热辐射-Unruh效应-经常被误认为是观察者/探测器/传感器可检测到的一些发射辐射。在这里,我们通过量子标量场的能量动量张量的显式计算表明,至少在1+1维中,虽然发现粒子轨道周围存在偏振云,但在平衡条件下,均匀加速振子没有发射辐射。在非平衡条件下,即在非均匀加速轨道上,或者在原子或振子达到平衡之前,可以想象会有辐射发射出来,但这并不是昂鲁效应所带来的。
2000-12-22 quant-ph
Mid- and far-field deviations from causality in spontaneous light emission by atomic Hydrogen
本文研究了氢原子的$2\mathrm{p}-1\mathrm{s}$跃迁中自发辐射电磁场在时空中的行为。我们专注于格劳伯的波函数的发射光子,一个数量,我们发现是非零以外的光锥在任何时候开始后的排放。我们确定的不确定性的位置上的衰变电子作为一个来源的偏离因果关系在天真的意义上的长期。我们进行了详细的研究中,远场区域的发射电场,通过分析和数值计算以及渐近参数。
2015-09-04 quant-ph
Spontaneous emission spectrum of a two-level atom in a very high Q cavity
在本文中,我们考虑一个初始激发的两能级系统耦合到一个单模腔,并计算的精确表达式的光谱自发发射的每个系统在一般情况下,它们具有任意的线宽和频率。我们的方法是基于这样一个事实,即这个问题有一个很容易解决的经典对应,它提供了一个明确的解释证明的现象。我们发现,如果腔的线宽远小于原子的线宽,光子发射的腔频率,即使原子和腔强烈失谐。我们还研究了原子在频率可调的经典场驱动下的自发发射谱和荧光谱之间的联系。
2008-05-20 quant-ph
Near-unity indistinguishability of single photons emitted from dissimilar and independent atomic quantum nodes
本文利用完全阻塞的冷里德堡系综与DLCZ量子存储器两类独立原子节点,实现94.6±5.2%的高单光子不可区分度,为高效高保真量子网络互连奠定基础。
2024-06-12 quant-ph
Interference of single photons emitted by entangled atoms in free space
孤立粒子间纠缠的产生和控制促进了量子信息处理的快速发展。纠缠也被认为在原子系综的光学性质中起着至关重要的作用,但是在自由空间中小的、定义明确的数量的纠缠发射体的受控发射和吸收中的基本效应仍然没有被观察到。在这里,我们提出的控制自发发射率的单光子从一对遥远的,纠缠的原子到自由空间光学模式。改变连接原子的光路的长度调制发射速率,其可见度由原子之间共享的纠缠度确定,直接对应于准备状态的并发度$V = 0.27 \pm 0.03$。这个方案,连同人口测量,提供了一个完全光学确定的纠缠量。此外,大灵敏度的干涉相位演化点的应用程序中提出的计划在高精度梯度传感。
2018-03-06 quant-ph
Localization of Relative-Position of Two Atoms Induced by Spontaneous Emission
我们重新讨论了发射光子对两个冷原子相对位置运动的反作用。研究表明,由自发发射引起的光子反冲可以通过单个原子的空间运动与其发射的光子之间的纠缠,导致两个原子相对位置的局域化。这一结果为分析宏观物体的环境诱导局部化提供了一个更符合实际的模型。
2005-01-16 quant-ph
Tomography, Control and Characterization of Entanglement in Three level Atomic System
研究了级联型三能级原子与两个驱动场相互作用系统辐射的量子关联。在线性区域,在Weisskopf-Wigner近似下,我们证明了原子和双光子密度矩阵是等价的。这有助于通过对原子系统或发射场的测量来实现双模状态的层析成像。一般来说,对一个N光子态进行层析成像需要4^N个观测值,而我们证明了对一个原子系统发射的光子进行层析成像需要(N+1)^2-1个观测值。因此,有一个指数减少的数量的观察原子发射的N类光子状态的重建。我们表明,驱动场的强度和失谐提供了一个特定的目标状态的准备{ \it控制}参数。最后,我们研究了双光子态的纠缠特性。我们观察到,一个单一的参数方面的纠缠的表征是不可能的,当系统处于混合状态,因此,我们提供了一个新引入的纠缠的概率分布方面的描述,在各种制度的利益。
2010-12-29 quant-ph
Photon scattering from strongly driven atomic ensembles
本文讨论了强共振和近共振驱动的稀原子云发射光的二阶关联函数。由于强驱动,荧光光谱分离成不同的峰,其光谱特性可以单独定义。它示出了从不同的谱线的光子的各种组合的二阶相关表现出聚束与超或亚泊松光子统计,可调的探测器位置的选择。此外,柯西-施瓦茨不等式被违反的光子从特定的光谱带发射。发射的光强度与粒子数量的平方成比例,因此可能很强。三种不同的平均程序模型合奏障碍进行了比较。
2011-08-23 quant-ph
Quantum coherence of light emitted by two single-photon sources in a structured environment
我们建立了一个理论框架,用于分析任意环境中两个独立的单光子源发射的光的量子相干性。该理论提供了设计规则的程度的量子相干性的控制,在纳米光子学中广泛使用的经典数量。作为一个重要的例子,我们推导出广义的条件,以产生超辐射和亚辐射状态的发射器,并证明了一个结构化的环境,以诱导远程量子相干性的能力。这些结果应该有广泛的应用在量子纳米光子学,并在复杂环境中的荧光源的传感。
2016-01-26 quant-ph
Dynamics of two-level atom interaction with single-mode field
本文利用二次关联函数基本原理,研究了二能级原子与压缩真空库相互作用系统中荧光的动力学行为。数学分析表明,原子发射的荧光光谱是一个在洛伦兹频率的单峰。另一方面,压缩真空库输入是原子产生光子受激发射的主要原因。此外,它被确定为热库是更有效的比压缩真空库具有有价值的功率谱。
2019-11-05 quant-ph
Multimode analysis of the light emitted from a pulsed optical parametric oscillator
本文提出了一种对脉冲和连续泵浦光都有效的光参量振荡器多模处理方法。导出了输出光场的二次关联函数,并应用该理论分析了一种产生非经典光场态的方案,该方案可以随后存储在原子量子存储器中.
2007-09-05 quant-ph
Quantum correlations of an atomic ensemble via a classical bath
有些令人惊讶的是,量子特征可以从经典浴中提取出来。为此,我们讨论了一个样品的梯形配置的三能级原子相互作用,只有通过周围的浴,并表明,该系统发出的荧光表现出非经典性质。这种环境的典型实现是用于微波跃迁频率的热浴,或用于光学跃迁的非相干宽带场。在一个小的原子样品中,发射的光可以从亚泊松转换到超泊松,从反聚束转换到超聚束,这取决于样品中原子的平均数量。较大的样品允许在宽范围的浴参数上产生超聚束光,从而产生荧光强度。我们还确定了参数范围,其中两个过渡发射的字段是相关的或反相关的,从而违反了柯西-施瓦茨不等式。由于在中等强度的浴中,这种违反也发生在较大数量的原子上,这样的样品表现出介观量子效应。
2005-07-26 quant-ph
First-order interference of nonclassical light emitted spontaneously at different times
我们研究了由两个在时间上不重叠的泵浦脉冲产生的自发参量下转换中的一阶干涉。所观察到的信号探测器计数率的角分布的调制只能用基于双光子态的量子力学描述来解释。观察干扰的信号通道中的条件示出依赖于空闲辐射的参数。
1999-11-04 quant-ph
Two-Photon Resonance Fluorescence in a Three-Level Ladder-Type Atom
本研究针对受相干场驱动的三能级梯型原子,开展双光子共振荧光的理论研究,分析强驱动下的七线荧光光谱与光子量子统计特性,采用久期近似推导得到二阶关联函数的解析表达式。
2025-10-02 quant-ph
Spontaneous emission of a moving atom in a waveguide of rectangular cross section
研究了矩形截面波导中受激二能级非相对论系统与真空相互作用系统的自发发射。所有TLS的过渡和TLS的质心运动被考虑在内。得到了TLS初始静止时发射光子的SE率和载频,发现它在质心(c. m.)发射光子的频率可以小于或大于TLS的跃迁频率,但SE率小于固定在同一波导中的TLS的SE率$Γ_{f}$。在一阶c.m.下得到了TLS初始运动时发射光子的SE率和携带频率。SE速率大于$Γ_{f}$,但与初始动量无关。当发射光子沿初始动量方向传播时,其携带频率增加,而当其沿初始动量的相反方向传播时,其携带频率减小。
2018-01-09 quant-ph
External field effect on quantum features of radiation emitted by a QW in a microcavity
本文考虑了在相干光驱动下,耦合到压缩真空库的微腔中的半导体量子阱。通过系统地求解强耦合和低激发态下的量子朗之万方程,研究了激子-光子失谐、外相干光和压缩真空库对真空拉比分裂和量子阱发射光的量子统计性质的影响.我们发现激子-光子失谐导致极化激元共振频率的移动和荧光强度的降低。我们还表明,荧光呈现正交压缩,这主要取决于激子光子失谐量和输入光场的压缩程度。
2011-09-20 quant-ph
Collective emission of photons from dense, dipole-dipole interacting atomic ensembles
我们研究了冷的、被囚禁的原子系综的集体辐射性质。我们认为高密度制度的平均原子间距离是可比的,或小于,由原子发出的共振光辐射的波长。我们发现,从激发原子系综的光子的发射率强烈增强拉长云。我们分析了原子系综的集体单激发本征态,发现吸收/发射光谱与非相互作用(低密度)或单原子光谱相比被加宽并向较低频率移动。我们还分析了发射的辐射的空间和时间的轮廓。最后,我们探讨了如何有效地激发集体超辐射态的原子系综从长寿命的存储状态,以实现量子计算和通信应用的物质-光接口。
2021-02-05 quant-ph
Photon Statistics of a Non-Stationary Periodically Driven Single-Photon Source
本文研究了非稳态条件下单光子源的光子统计特性。光子是通过将周期性的激光脉冲序列照射在随机通过高精细光学腔的单个原子上而发射出来的。在发射光的强度相关中发现了强的反聚束,表明单个原子逐个发射光子。然而,与腔相互作用的原子的数量遵循泊松统计,因此,平均而言,除非测量以单个原子的存在为条件,否则不会获得亚泊松光子统计。
2004-06-05 quant-ph
Atomic ionization by twisted photons: Angular distribution of emitted electrons
研究了扭曲光子电离类氢离子过程中电子的角分布。基于一阶微扰理论和非相对论性薛定谔方程进行了分析。特别注意的是依赖的电子发射图案上的碰撞参量b的离子相对于扭曲波前的中心。为了探索这种依赖关系,我们对中性氢原子的1s基态和2py激发态的光电离进行了详细的计算。基于这些计算,我们认为,相对较小的碰撞参量的电子角分布可能会强烈影响通过改变原子的位置内的波阵面。相反,如果原子被放置在远离前中心,电子的发射模式是独立的碰撞参量b和类似的平面波光子的光电离中观察到的。
2013-06-17 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Effects of decoherence on the radiative and squeezing properties in a coherently driven trapped two-level atom
利用主方程,分析了相干驱动下共振腔中二能级原子的退相干效应对原子辐射和压缩特性的影响。研究了原子动力学以及辐射的压缩和统计特性。结果表明,无论进入腔中的相干辐射和热涨落的强度如何,原子在稳态时更多地停留在较低的能级。此外,强的外部相干辐射导致发射光谱的谱线分裂,而退相干使谱线宽度变宽,高度显著减小。研究还发现,尽管存在可能破坏量子特性的退相干,但辐射仍表现出光子反聚束、超泊松光子统计和压缩等特性.
2007-09-24 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
Interference of spontaneously emitted photons
我们讨论了一个实验装置,其中两个激光驱动的原子自发地发射光子,每个光子在屏幕上的一个点上引起"点击“。通过从基本量子力学原理推导出向某个方向发射的概率密度,我们预测了空间干涉图样。讨论了与经典双缝实验的异同。
2001-12-13 quant-ph
Intensity and radiation statistics of correlated dipoles in GHZ and W-states
研究了GHZ态和W态三个二能级原子系统辐射的超、亚辐射特性。原子之间的偶极耦合导致两种不同的构型,一种是三个原子在一条线上,另一种是闭环形式,其中每个原子与其相邻原子相互作用。发射辐射的量子统计性质显示出明显不同的特性GHZ和W-态从上述配置产生的。不同纠缠态之间的远场辐射图也有明显的差异,这使得对纠缠态的光学探测成为可能。
2016-10-28 quant-ph
Continuous quantum light from a dark atom
循环过程在从激光到拓扑绝缘体的许多物理学领域都很重要,经常为相应系统的动力学和结构方面提供令人惊讶的见解。本文报道了一个量子非线性波混合实验,在该实验中,共振激光器和光学腔定义了单个原子的几个基态和激发态之间的闭合循环。结果表明,在强原子-腔耦合和稳态驱动下,原子态和腔内光子数之间的纠缠通过量子干涉抑制了激发态布居,有效地减少了到原子基态的周期.然后,系统动力学由纠缠暗态的谐波梯内的跃迁(每个腔光子数对应一个)和量子芝诺封锁(在从腔发射的光子中产生反聚束)产生。减少的周期抑制不需要的光泵浦到周期外的原子状态,从而增加发射光子的数量。
2021-03-04 quant-ph
Squeezing properties of degenerate high-order hyper-Raman lines emitted by a two-level system
非线性光学过程的量化描述可以从开发新的非经典光源的角度来考虑。作为一种特殊情况,它是有用的,以表征由经典驱动系统发出的光,因为在许多实际情况下的激励是激光束。作为物质模型,我们选择了一个两能级系统。在早期的工作中,我们研究了光子统计和模态间互相关物理Rev. A 104(3):033703,(2021),并注意到压缩主要存在于特定的参数集中,对应于超拉曼线的简并性。在这里,我们专注于这组特定的参数,呈现挤压的细节。
2023-03-18 quant-ph
Photon Statistics of a Single Atom Intracavity EIT-Kerr System
本文研究了在相干光场驱动下,单个四能级原子与高精细度光腔模强耦合系统的光子统计特性。在弱驱动状态下,发现该系统表现出光子阻塞效应。对于中间驱动强度,我们发现从腔发射的光的光子统计的突然变化。在很窄的腔内光子数范围内,光子反聚束转换为光子聚束。证明了这种光子统计的突变是由于原子-腔系统的修饰态之间跃迁的强量子干涉的存在。此外,它表明,强光子聚束是一个非经典效应的驱动场强度的某些值,违反经典的场关联不等式。
2002-02-13 quant-ph
Novel CSL bounds from the noise-induced radiation emission from atoms
我们研究了由连续自发局域化(CSL)坍缩模型预测的物质的自发辐射发射。我们表明,在一个适当的范围内的能量发射的辐射,最大的贡献来自原子核。具体而言,我们表明,在能量范围$E\sim 10\,-\,10^{5}$ keV的贡献,从原子核的辐射发射增长的平方与原子的原子序数,超越的贡献,从电子,它只线性增长。然后将这一理论预测与在Gran Sasso地下国家实验室的极低背景环境中进行的专门实验的数据进行比较,该实验测量了锗样品发出的辐射。其结果是,我们得到的CSL参数$r_C\leq 10^{-6}$ m的最强的界限,提高了以前的一个数量级以上。
2021-07-23 quant-ph
Correlated photon emission by two excited atoms in a waveguide
耦合到单个或几个波导模式的原子系统为物理和实际上有趣的干涉效应提供了测试平台。我们考虑一对原子的动力学,近似为二能级量子发射体,耦合到一个线性导模。特别是,我们分析了两个原子都被激发的初始状态的演化,预计该初始状态将衰减为渐进双光子状态。我们研究了初始组态的寿命和渐近光子关联的性质,并分析了两个光子同向或反向发射的概率。我们发现,平行和反平行的发射概率之间的比率R是最大的原子间距离是半倍的半波长的发射光。在这种情况下,在小耦合区域中R=3。
2018-10-05 quant-ph
Generation of N00N-like interferences with two thermal light sources
测量由两个统计上独立的热光源发射的光的$M$阶强度关联函数可以显示任意阶$N = M/2$的类N00N干涉。我们表明,通过一个特定的选择检测器的位置,可以隔离$M$光子量子路径,无论是所有的$M$光子从同一个源或$M/2$光子共同发射的两个源。后一种叠加显示了具有$N = M/2$的类N00N振荡,其可以用于,例如,在天文学中,以$M/2$倍增加的分辨率成像两个遥远的热源。我们还讨论了略有修改的检测方案,提高了可见性的N00N样的干涉图案和目前的测量验证理论预测。
2018-09-25 quant-ph
Anomalous Weak Values Emerging from Strong Interactions between Light and Matter
一些关于选择前和选择后状态的预测是深远的,因此除了迄今为止使用的常规弱测量以及其他先进技术之外,还需要标准量子测量来验证。我们进一步追求这一目标,提出了两个思想实验,其中包括新颖而可行的验证方法的非常规光物质相互作用。激发态原子在预选择和后选择的特殊组合下穿过马赫-曾德尔干涉仪(MZI)。在第一个实验中,叠加的原子在被两束激光击中后发出的光子被单独计数。尽管相互作用已经明确发生,从MZI的每个臂发射的光子的数量被预测,在系综水平上,与标准受激发射的预期不同。在第二个实验中,原子仍然在MZI中自发地发射光子。这个光子后来在撞击照相底片时作为原子能量的强测量。重复该实验以实现发射光子的干涉效应。有趣的是,后者给出了这样的外观,即光子是由原子从离两个MZI臂L和R远得多的位置发射的,就好像在“幻影臂”R '中一样。这些实验还强调了异常弱值在确定光-物质相互作用中的关键作用。事实上,它们呈现了一个我们称之为反粒子的实体的直接实现,即预先和之后选择的状态,就好像它们具有负的物理变量,如质量和能量。我们建议的新的验证方法来测试这些预测类似于弱测量在某些方面,但结果从确定的原子跃迁所检测到的光子验证。
2018-06-24 quant-ph
Quantum statistics of single-mode radiation emitted by superradiant Dicke states
研究了超辐射Dicke态原子系综发射的单模辐射的量子统计,发现早期近似为Glauber相干态而后期呈现量子特性,如光子数压缩甚至Fock态,并开发了适用于大原子数系综长时间计算的形式体系。
2025-08-13 physics.atom-ph quant-ph
Adding Photonic Entanglement to Superradiance by Using Multilevel Atoms
研究多能级原子系综超辐射过程,发现通过选择性激发和光学跃迁简并两种机制在频率自由度上产生光子纠缠,为快速、明亮且确定性的纠缠光子源提供新途径。
2025-06-30 quant-ph
Asymmetric Light Scattering from an Atomic System with Gain: A Quantum Analysis
Universidad de Valladolid(巴利亚多利德大学)
本文对非对称光散射进行量子分析,研究由两个相同原子组成的系统(其中一个被非相干泵浦)在入射光照射下的散射方向性,发现不对称性取决于泵浦速率、原子间距和探针失谐,并揭示了经典方法未预测的非互易性。
2026-08-10 quant-ph
Electron-correlation induced nonclassicallity of light from high-harmonic generation
该研究通过全量子力学描述高次谐波产生过程,利用Fermi-Hubbard模型证明电子-电子关联可诱导发射光呈现非经典性,而完全无关联时则为经典相干态。
2023-12-14 quant-ph
Intermittent decoherence blockade in a chiral ring environment
人们早就认识到,原子的辐射发射并不是单个原子本身的固有特性,而是在很大程度上受到光子环境的特性和原子之间的集体相互作用的影响。一般认为,防止完全衰变和/或退相干需要存在暗态,即,在耗散环境下不会衰变的修饰光原子态。在这里,我们表明,与这样一个共同的智慧,消相干抑制可以间歇地实现在有限的时间尺度上,而不需要任何暗态,当原子耦合到手性环环境,导致一个高度非指数的阶梯衰减。我们称之为间歇性退相干阻断的这种效应是由现在发射的光和过去发射的光之间的周期性相消干涉引起的,即,来自延迟相干量子反馈。
2021-06-22 quant-ph
Single Atoms on an Optical Nanofiber
我们表明,单原子可以被困在一个亚波长直径的二氧化硅纤维,光学介质的表面上,没有任何外部场,从原子自发发射的单光子可以很容易地检测到通过单一的导模的介质。工作的一个关键点是,我们发现,原子捕获网站创建的表面上的原子云周围的紫外激光辐射的辐射。
2007-09-18 quant-ph
Broadband squeezed light from phase-locked single-mode sub-Poissonian lasers
考虑了具有外同步的亚泊松单模激光,分析了它对量子信息问题的适用性。利用Heisenberg-Langevin理论计算了该激光器辐射场的正交方差。结果表明,这类系统可以表现出强的正交压缩。考虑到辐射场在时间上是多模的,讨论了这种光源在多通道量子隐形传态和密集编码协议中的应用。
2008-04-18 quant-ph
Chiral quantum optics with V-level atoms and coherent quantum feedback
研究了激光驱动下V能级原子与半无限波导耦合时的耗散动力学。到波导的耦合是手性的,因为每个跃迁仅与在给定方向上传播的模式相互作用,并且该方向对于两个跃迁是相反的。波导由一个反射镜终止,反射镜相干地将一个跃迁发射的光子流反馈到原子。首先,我们感兴趣的是在马尔可夫极限的反馈中的时间延迟是可以忽略的原子的动力学。具体来说,我们研究的条件下,原子演化到一个纯粹的“暗”的稳态,其中的光子发射的两个过渡干涉破坏性感谢相干反馈,和整体发射消失。这是量子二聚体的单原子模拟,其中一对激光驱动的二能级原子耦合到单向波导,并朝着纯纠缠暗态耗散。我们的设置应该是可行的与当前国家的最先进的实验。其次,我们将我们的研究扩展到非马尔可夫制度和调查的反馈延迟的效果上的稳态。
2016-09-20 quant-ph
Direct measurement of coherent light proportion from a practical laser source
本文提出一种基于非对称马赫-曾德尔干涉仪光子关联测量的方法,无需光谱滤波即可直接测量实际激光源中相干发射比例,并用于表征激光二极管在激射阈值附近的相干光占比。
2023-10-16 quant-ph
How much entanglement can be generated between two atoms by detecting photons?
仅使用自发辐射光子、线性光学、单光子源和投影测量就可以实现两个原子之间任意量的纠缠。这与目前所有纠缠两个原子的实验方案相反,这些方案基本上限于一个纠缠位或ebit。
2006-11-14 quant-ph
Mirror-mediated ultralong-range atomic dipole-dipole interactions
本文提出利用部分透明不对称镜面界面显著延长原子dipole-dipole interactions的作用范围,即使原子实际距离远大于跃迁波长,仍可实现额外的相互作用极大值,有望应用于非侵入式量子传感等量子技术。
2024-06-27 quant-ph
NuRule (4) and the 3-Level Atom
当一个弱衰变与一个强衰变在一个三能级原子中竞争时,需要某种机制偶尔停止强衰变,以便弱衰变可以完成。规则(4)规定了这一机制。使用这个规则,一个弱光子在正确的时间发射的V和L配置,以及两个级联配置。关键词:观测器,探测器,测量,荧光脉冲,几率流,态约化,三能级原子。
2003-09-16 quant-ph
Quantum optical experiments towards atom-photon entanglement
本研究围绕原子-光子纠缠开展量子光学实验,通过光学囚禁R87原子的自发衰变实现原子自旋态与光子偏振态的纠缠,测得纠缠保真度0.82,为关闭漏洞的贝尔测试奠定基础。
2025-07-29 quant-ph
Radiative friction on an excited atom moving in vacuum
众所周知,当一个受激原子自发发射一个光子时,会产生两种效应。首先,原子的内部和外部状态与发射光子的状态纠缠在一起。第二,原子接收到光子传递来的动量。在这项工作中,这样的原子在真空中的动力学进行了研究。通过具体的计算,证明了这些效应使原子平均受到一个与其初速度相反的摩擦力。并对力的性质进行了讨论。
2012-04-30 quant-ph
Spectral properties of single photons from quantum emitters
量子网络需要在节点之间传输信息的飞行量子比特。这可以通过发射和吸收单光子(飞行量子比特)的单原子(节点)来实现,并且需要完全控制各个发射器的光子吸收和发射。在本工作中,我们从理论上描述了在三能级方案下,单原子自发拉曼跃迁的光子发射的波包。我们调查了几个激发方案,实验相关的,并讨论控制参数,允许一个定制的光谱发射的光子波包。
2017-09-19 quant-ph
The resonance fluorescence cascade of a laser-excited two-level atom
本文回顾了相干激光激发二能级原子的共振荧光级联,以相继光子间延迟分布为核心表征随机过程,并推导出光子计数与光子关联等表征方法。
2022-12-21 quant-ph
Intensity and amplitude correlations in the fluorescence from atoms with interacting Rydberg states
我们研究了一对原子在三能级梯型跃迁中被驱动到里德伯态的荧光信号。里德伯激发原子之间的偶极-偶极相互作用显着扭曲的黑暗状态和电磁诱导的透明行为观察到独立的原子,因此,他们的稳态光发射。我们计算和分析了原子发射信号的强度和幅度之间的时间相关性,并解释了它们在原子里德伯态相互作用中的起源。
2015-08-04 quant-ph
Nonlocal field correlations and dynamical Casimir-Polder forces between one excited- and two ground-state atoms
研究了初始激发态原子与两个基态原子动力学三体Casimir-Polder相互作用中的非定域性问题。结果表明,在三体相互作用中,激发态原子在自发衰变的初始阶段所发射的场的非局域空间相关性可能变得明显。讨论了这一新现象的可观测性。
2006-11-13 quant-ph
Quantum-entangled light from localized emitters
分析了定域辐射源的非经典性与出射光的量子纠缠之间的关系。在不同方向上发射的辐射的源场部分彼此密切相关。因此,光场在一个方向上的非经典性直接意味着场模在不同方向上的纠缠。这个结果可以推广到多粒子纠缠和多时间量子关联。考虑到观察到的非经典效应,我们的方法明确地产生多体纠缠证人。考虑了两个例子:半导体量子阱中两能级原子和激子系统的荧光辐射。
2014-08-29 quant-ph
Photonic Multiqubit States from a Single Atom
我们提出了一个方案,用于创建光子Greenberger-Horne-Zeilinger和线性团簇态发射的单个原子-或离子-耦合到一个光学腔场。该方法基于具有不同偏振的激光脉冲,并利用原子跃迁振幅来选择性地实现所需的跃迁。这项计划是目前技术所能达到的。
2011-03-16 quant-ph
Quantum secure data transfer with pulse shape encoded optical qubits
量子安全数据传输是量子网络安全的重要课题。在量子安全直接通信(QSDC)的基础上,提出了一种实现量子安全数据传输的方案。在这个提议中,传输的数据被编码为单个光学量子比特的脉冲形状,该量子比特从发送方拥有的被捕获原子发射,并由接收方与另一个被捕获原子一起接收。编码过程可以通过控制捕获原子上的时间相关驱动脉冲以根据发射光子的目标脉冲形状操纵拉比频率来高保真地实现。在接收过程中,我们证明了通过选择合适的驱动脉冲,单光子可以以任意的概率被吸收。我们还表明,基于QSDC协议,数据传输过程是免疫的个人攻击。
2021-05-19 quant-ph
Two-Particle Interference with Double Twin-Atom Beams
我们展示了一个源的相关原子对的特征在于两个相反的动量和两个空间模式形成一个贝尔态只涉及外部自由度。我们通过观察相关两粒子发射模中高达-10 dB的强数压缩来表征原子束的发射态。此外,我们证明了真正的两粒子干涉的归一化二阶关联函数$g^{(2)}$相对于发射的原子。
2021-03-17 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Theoretical consideration of a twisted atom
本文提出描述扭曲原子态的理论框架,分析其核反冲效应,并证明初始扭曲态会改变电子跃迁发射光子的分布且可被实验探测。
2024-03-28 physics.atom-ph quant-ph