Entangling atoms in bad cavities
提出了一种在光腔中制备大量原子纠缠自旋压缩态的方法。通过用双色光照射原子，与腔的耦合引起激发的成对交换，从而使原子纠缠。与大多数通过腔QED实现原子纠缠的方案不同，我们的方案不需要强耦合机制g^2/κΓ>> 1，其中g是原子腔耦合强度，κ是腔衰减速率，Γ是原子的衰减速率。在这项工作中，重要的参数是Ng^2/κΓ，其中N是原子的数量，我们的建议允许在坏腔中产生纠缠，只要它们包含大量的原子。
2002-05-30 quant-ph
Ground state cooling and high-fidelity quantum transduction via parametrically-driven bad-cavity optomechanics
光机械耦合涉及分束器和双模压缩类型的相互作用。虽然前者是许多应用的基础，但后者会产生不必要的激励，并且通常是有害的。在这项工作中，我们提出了一个简单但功能强大的方法，基于腔参数驱动，以抑制不必要的激励，不需要工作与深边带分辨腔。我们的方法是基于一个简单的观察：由于光机械双模压缩相互作用和腔参量驱动诱导相关的光子浴模式的压缩变换，它们可以相互抵消。我们说明了我们的方法可以冷却的机械振荡器低于量子反作用限制，并显着抑制边带未分辨光机械传感器的输出噪声。
2020-03-14 quant-ph
Cavity-assisted atomic Raman memories beyond the bad cavity limit: effect of four-wave mixing
量子存储器不仅可以用于量子信息的存储，而且可以用于对量子态的系综的实质性操纵。因此，这种操作的速度以及写入和检索持续时间相对较短的信号的能力变得重要。以前已经考虑了腔增强原子拉曼存储器的效率的限制，其持续时间不大于腔场寿命，即，超过坏腔限制的信号。在这项工作中，我们调查的四波混频噪声，所产生的检索相对较短的信号从腔辅助存储器，从而补充了最近的考虑由其他作者，谁主要集中在大腔衰减率的限制。四波混频噪声通常被认为是一个重要因素，能够阻止在各种原子、固态等实现中实现高存储器质量。边带噪声源（相对于量化信号，由腔支持）在四波混频中起重要作用。我们提出了一种方法，允许一个帐户的边带量子噪声源的不同的物理起源在腔辅助原子存储器使用统一的理论框架，基于一个双波段的光谱滤波的噪声源。我们证明，在这样的光谱选择性存储器的边带原子噪声源基本上有助于四波混频噪声的检索信号上的边带量化场进入腔体的标准。
2018-07-29 quant-ph
Realization of phase locking in good-bad-cavity active optical clock
在双波长好-坏腔有源光钟（AOC）中，残余腔拉效应限制了线宽的进一步窄化。本文利用两个独立的1064 nm好腔激光器的锁相技术，首次在实验上实现了1064/1470 nm DW-AOC的腔长稳定。DW-AOC两主腔之间的频率跟踪精度在1 s时优于$3 \times {10^{ - 16}}$，在1000 s时可达到$1 \times {10^{ - 17}}$。每个1470 nm坏腔激光器实现了53 Hz的最可能线宽，这是没有锁相的四分之一左右。两个DW激光器系统之间的腔长不同步变化的影响被抑制。
2019-09-21 physics.atom-ph quant-ph
Deterministic Generation of Photon Pairs within the Bad Cavity Limit
$N$ -光子源的开发、表征和控制对于量子技术应用是有帮助的。这项工作构成了在这个方向上向前迈出的一步，我们提出了一个腔量子电动力学设置设计的光子对的产生。我们分析它通过散射和主方程形式主义。从这两个框架之间的联系，它自然产生了一个物理标准，表征弱驱动系统的行为时，连续的反聚束双光子源。我们找到了最佳参数，我们的设置作为一个有效的光子对源，也表明它成为一个确定性的单光子下变频器。我们提供了一个基于最先进的超导电路的具体实现，展示了我们的建议是如何在当前技术的范围内。
2015-10-25 quant-ph
Stability analysis for bad cavity lasers using inhomogeneously broadened spin-1/2 atoms as gain medium
坏腔激光器由于其对激光腔波动的增强的鲁棒性而在有源光学频率标准的背景下经历新的兴趣。增益介质将由窄线宽原子组成，它们要么被困在腔内，要么动态地与腔模相交。原子有限速度分布、原子间相互作用、实际多能级原子与辅助场或杂散场的相互作用等一系列效应都会导致原子增益分布的非均匀展宽。这导致激光器操作的不稳定制度的出现，其特征在于场振幅的复杂的时间模式。研究了具有自旋为1/2的原子（如Yb-171）与外磁场相互作用的坏腔激光器的稳态解及其稳定性。对于稳定性分析，我们提出了一种新的和有效的方法，它可以应用于广泛的一类单模坏腔激光器的非均匀加宽的多级原子作为增益介质。
2016-11-03 physics.optics quant-ph
Prospects for a bad cavity laser using a large ion crystal
我们建议建立一个坏腔激光器使用禁戒跃迁在大合奏的冷离子，形成一个库仑晶体中的线性保罗陷阱。这种激光器可以实现一个有源光频率标准，能够作为下一代光时钟方案中的本地振荡器。在被动光学时钟中，大的离子系综似乎不太有希望，因为它们由于四极相互作用和微动相关的位移而遭受不均匀的加宽。然而，在坏腔激光器中，辐射偶极子可以同步并产生稳定的窄线宽辐射。此外，对于特定的离子，微动引起的位移可以在很大程度上抑制通过操作在魔频率的离子阱。本文讨论了球对称阱中${\rm ^{176}Lu^+}$离子的${^3D_2} \rightarrow {^1S_0}$跃迁的输出辐射特性，并对产生激光的可能性进行了定量估计。
2017-05-05 physics.atom-ph quant-ph
Subradiant-to-Subradiant Phase Transition in the Bad Cavity Laser
我们证明了在坏腔激光器中稳态超辐射的出现之前，在稳态亚辐射的两个不同相位之间存在耗散相变。这种转变的特征是腔输出功率和平均原子反转的非解析行为，以及集体原子反转方差的不连续性。特别地，对于低于临界值的再泵浦速率，腔输出功率被强烈抑制，并且不随原子数增加，而当原子数高于该值时，腔输出功率与原子数成线性比例。值得注意的是，我们发现，原子是在一个宏观纠缠的临界区域附近的稳定状态与消失的分数的非纠缠原子的大原子数限制。
2021-03-12 physics.atom-ph quant-ph
An extremely bad-cavity laser
本研究展示了一种精细度低至2.01的极劣腔激光器，实现了微弱反馈下的低牵引系数激射，为未来超稳激光器及光学钟等领域提供了新视角。
2023-10-22 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Quantum resonant optical bistability with a narrow atomic transition: bistability phase diagram in the bad cavity regime
本文在窄原子跃迁耦合的共振泵浦环形腔坏腔区观测到饱和诱导的量子光学双稳态，并用基于 Tavis-Cummings 哈密顿量的半经典模型构建相图，揭示新双稳态相。
2023-05-11 physics.atom-ph quant-ph
Universal quantum gates for photon-atom hybrid systems assisted by bad cavities
我们提出了两种确定性方案，分别在光子-原子和光子-原子-原子混合量子系统中构造CNOT门和Toffoli门。它们是通过腔辅助光子散射实现的，并且工作在具有坏腔的中间耦合区，这缓解了它们在实验上实现的困难。此外，坏腔对于快速量子操作和读出信息是可行的。与以前的工作相比，我们的方案不需要任何辅助量子比特和测量。此外，这些门的原理图设置很简单，特别是对于我们的Toffoli门，因为每次只有四分之一波包用于光子与每个原子的相互作用。这些原子-腔系统具有较长的相干时间，适合于光子与系统之间的多时间操作，可以作为长距离量子通信的量子节点。计算结果表明，在目前的实验条件下，我们设计的两种通用混合量子门的平均量子效率和平均量子效率都很高。
2017-01-01 quant-ph
Cavity-assisted squeezing and entanglement: Non-adiabatic effects and optimal cavity-atomic ensemble matching
在腔辅助拉曼方案中，我们从理论上研究了光场与冷原子系综集体自旋极化的量子纠缠。以前的工作主要集中在坏的腔限制，信号是远远长于腔场寿命。考虑到原子弛豫和其他缺陷，可能需要加速光-原子界面操作。通过增加腔场寿命，可以实现更好的光-物质耦合和纠缠。在我们的工作中，我们考虑的非绝热效应，成为重要的坏腔限制在低光子和连续变量制度。我们发现经典的控制场的时间分布，允许一个检索从腔的输出量化信号的预定义的时间形状和持续时间，这是最佳的零差检测，光学混合或进一步的操作。与腔场寿命相比，这是针对宽范围的信号持续时间完成的。我们讨论了一个最佳的腔-原子系综匹配的腔场寿命，它允许一个较低强度的控制场，并尽量减少各种非线性效应，如交流光位移，四波混频等，这可能是潜在的有害的实验。
2019-08-19 quant-ph
Superradiant Decay and Dipole-Dipole Interaction of Distant Atoms in a Two-Way Cascaded Cavity QED System
我们研究了一个由光纤耦合的微环形腔组成的双向级联腔QED系统。每个微环形腔支持两个反向传播的回音壁模式通过它们的倏逝场耦合到单个原子。我们研究了一对原子-微环系统，计算了单原子初始激发时进入光纤的自发发射谱。强耦合和坏腔制度，后者允许有效的原子-原子相互作用，通过原子-腔耦合和失谐控制：原子表现出集体自发发射，没有偶极-偶极相互作用或（相干）偶极-偶极相互作用和独立（单原子）的发射。这种切换相互作用特性的能力是双向耦合的一个特征，并将我们的双向级联系统连接到一维波导上。我们的坏腔结果的基础上，我们推广到许多原子微环系统通过光纤耦合。
2015-01-12 quant-ph
Dynamical phases of a BEC in a bad optical cavity at optomechanical resonance
本研究通过微扰论和数值模拟，揭示了光机械共振附近玻色-爱因斯坦凝聚体在坏腔中的动力学相，包括混沌相和极限环相，并指出非绝热修正对捕捉这些相的关键作用。
2024-08-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum Bayesian approach to circuit QED measurement with moderate bandwidth
我们考虑在具有中等带宽测量谐振器的电路QED装置中对超导量子比特的连续量子测量，即，当“坏腔”限制不适用时。目标是简单描述由于测量而引起的量子演化，即，测量反作用。扩展先前为“坏腔”制度开发的量子贝叶斯方法，我们表明演化方程保持不变，但现在它们应该应用于纠缠量子比特谐振器状态，而不是单独的量子比特状态。推导过程只使用了基本的量子力学和相干态的基本性质，因此非专业人员也可以使用。
2016-06-23 quant-ph
Stimulated photon emission and two-photon Raman scattering in a coupled-cavity QED system
研究了一维耦合腔系统中光子与极化激元的散射问题。解析近似分析和数值模拟表明，通过极化激元-光子碰撞，光子可以激发极化激元的光子发射。这一发现为耦合腔QED系统中光子受激从绝缘相到辐射相的跃迁提供了可能性。然而，我们也发现双光子拉曼散射过程可以产生极化激元。这为借助原子-腔相互作用实现单光子存储铺平了道路。
2016-02-16 quant-ph
Non-destructive photon detection using a single rare earth ion coupled to a photonic cavity
我们研究了将单个稀土离子耦合到具有高协同性的光子腔中对光子进行无损测量的可能性，这对于全局量子网络和光子量子计算将是有用的。我们计算了可实现的保真度作为稀土离子和光子腔的参数的函数，其中包括离子的光学和自旋退相速率，腔线宽，单光子耦合到腔，和检测效率。我们提出了一个有前途的实验实现使用当前状态的最先进的技术在Nd：YVO $_4$。
2016-08-24 quant-ph
Photon-photon interactions in cavity electromagnetically induced transparency
在腔场电磁感应透明（EIT）的背景下，研究了单光子水平上的无耗散光子-光子相互作用。对于在强腔耦合区表现EIT的单个多能级原子，原子-腔系统的非谐性存在一个由单原子-光子耦合强度决定的上界。从系统的修饰态之间的跃迁速率的行为推断，单原子和多原子的情况下都会发生光子阻塞。二阶相干函数的数值计算表明，单原子和双原子情况下的光子反聚束都很强，且具有可比性。
1999-10-12 quant-ph
Increasing single-photon production with cavity-QED
本研究探讨了腔增强对单光子产生的影响，发现特定腔寿命与光-物质耦合强度组合能在保持低二阶光子关联的同时提高单光子产生率，为高纯度超快单光子发射体-腔设计提供了指导。
2025-06-26 quant-ph
Dissipative vs dispersive coupling in quantum opto-mechanics: squeezing ability and stability
从理论上讨论了输入镜作为机械振荡器的腔或等效系统中耗散型光-机耦合的压缩光和光机不稳定性的产生。这个问题是处理解析的情况下，共振激励或小失谐，主要集中在坏腔的限制。耗散和纯色散耦合之间的定性差异的报告。特别是，它示出，对于纯耗散耦合在坏腔制度，反作用强烈减少和系统的压缩能力被强烈抑制，在纯色散耦合的情况下。它还表明，对于小的失谐，稳定性图的情况下的纯色散和耗散耦合定性相同的失谐的符号的变化。所得结果与最近的理论出版物进行了比较。
2018-03-09 quant-ph
Scalable photonic quantum computation through cavity-assisted interaction
提出了一种基于腔辅助单光子相互作用的可扩展光子量子计算方案。单光子脉冲之间的原型量子控制相位翻转门是通过将它们从具有单囚禁原子的光学腔中连续反射来实现的。我们提出的协议被证明是强大的实际鼻子和实验缺陷，在目前的腔QED设置。
2003-09-25 quant-ph
Control of a single-photon router via an extra cavity
本文研究通过额外腔中的光子数控制三能级发射体在两个一维波导中的单光子散射，实现可调的单光子路由。
2023-12-01 quant-ph
Photon Induced Entanglement in Atom-Cavity Systems
研究了双腔系统中量子纠缠的演化。研究了纠缠光子对诱导腔原子的纠缠。纠缠突然死亡和纠缠突然出生现象的存在和详细的分析。我们还提出了一种利用量子Zeno效应来增强一个腔中的原子与另一个腔中的光子之间纠缠的策略。
2011-04-17 quant-ph
Tunable single photon and two-photon emission in a four-level quantum dot-bimodal cavity system
研究了四能级量子点与双模腔耦合的腔量子电动力学系统中单光子和光子对的产生。通过调节驱动激光器的频率和强度比，分别得到了各非简并腔模的亚泊松和超泊松光子统计。单光子发射的特征为零延迟二阶关联函数g^2（0）~0.15。在双光子共振激发下的光子对发射由Mandel参数量化为Q~0.04。两种情况下的平均腔光子数都可以保持在0.1左右。因此，单光子发射和双光子发射可以集成在我们提出的系统中，只需通过调整驱动激光器的外部参数。
2019-11-01 quant-ph
Optimal cavity design for minimizing errors in cavity-QED-based atom-photon entangling gates with finite temporal duration
该研究针对有限光子脉冲时长下基于腔QED的原子-光子纠缠门误差问题，解析推导了可同时最小化光子损耗与时间模式失配误差的腔参数关系，还通过数值模拟研究了短脉冲下的脉冲畸变影响，首次提出腔存在最优长度，为量子信息处理实现提供指导。
2025-01-19 quant-ph
State Estimation Of a Quantum Cavity Driven by single-photon
腔是量子光学系统的基本组成部分。研究了单光子态下非经典光场驱动的量子腔的行为。为此，选择了数字运算符来显示腔内的光子数。然后，利用量子滤波方程，导出了单光子驱动的腔场的随机主方程，该腔场由零拍探测器或光子计数探测器观测。最后，利用导出的方程对腔体的状态进行了估计，并与传统的主方程进行了比较。
2019-11-02 quant-ph
Cooperativity of a few quantum emitters in a single-mode cavity
从理论上研究了单模腔与介观多个非相干泵浦量子辐射源耦合的辐射特性。我们提出了一个操作措施的介质合作，有效的坏腔和好腔制度。我们发现，相反的制度的亚辐射和超辐射对应的负和正的协同性，分别。激光制度的特点是由非负的协同性。在坏腔制度，我们表明，合作定义的过渡从亚辐射到超辐射。在良好的腔状态下，它有助于定义激光阈值，还提供指示激光状态的可区分的签名。提高腔模的质量会引起从单独的超辐射到激光区的交叉。此外，我们还验证了激光在很大范围内表现为正合作行为，表明受激发射和超辐射可以共存。的鲁棒性的协同性进行了研究，相对于实验的缺陷，如非均匀加宽和纯移相。
2013-10-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Off-resonant entanglement generation in a lossy cavity
我们提供了一个精确和完整的表征纠缠动力学的两个量子位耦合到一个共同的结构化水库在零温度。我们导出了两量子比特系统初始因式分解态的最大化量子纠缠的条件。特别是，当两个量子比特被放置在一个有损腔，我们表明，可以获得高值的纠缠，即使在坏腔的限制，在色散制度。最后，我们表明，在一定的条件下，纠缠动力学表现出量子拍频，我们解释了它们的物理起源在两个不同的过渡耦合系统的修饰状态之间的干扰。
2008-12-10 quant-ph
Photon-number selective group delay in cavity induced transparency
研究了量子化腔模驱动的$Λ$型原子系综中探测脉冲的群速度依赖于入射探测脉冲的量子态。在原子-腔系统的强耦合区，探测群延迟具有光子数选择性。这可以用于在空间上将单光子与少光子探测脉冲的较高光子数分量分离，从而创建确定性单光子源。
2010-05-11 quant-ph
Quantum Fourier transform on photonic qubits using cavity QED
本文提出了一种光子的量子傅里叶变换，其中单原子耦合腔系统介导了光子-光子相互作用。我们的协议利用时间延迟反馈的光子，不需要主动前馈控制。时间延迟反馈使单原子腔系统能够在任意数量的光子量子比特上实时实现量子傅里叶变换，而原子跃迁的快速调谐实现任意的受控相位门。我们分析了该协议的性能数值，并表明它可以实现量子傅里叶变换与几十个光子使用国家的最先进的腔量子电动力学。
2022-07-14 quant-ph
Spectrum of single-photon emission and scattering in cavity optomechanics
给出了一个描述单光子与腔内运动镜相互作用后的量子态的解析解。这包括当光子最初存储在腔模式中以及当光子注入腔中时的情况。此外，我们还得到了输出光子在分辨边带极限下的光谱，揭示了该系统单光子强耦合区的光谱特征。我们还澄清的条件下，声子边带是可见的，光子态频移可以解决。
2012-02-28 quant-ph
Two-Photon Blockade in an Atom-Driven Cavity QED System
光子阻塞是发生在具有非谐激发梯的驱动系统中的动态量子非线性效应。对于一个强耦合到一个光学腔的单个原子，我们表明，驱动原子提供了一个决定性的更大的光学非线性比驱动腔。这增强了单光子阻断，并允许实现双光子阻断，其中两个光子的吸收抑制了另外光子的吸收。作为一个签名，我们报告的三光子反聚束与同时观察到的双光子聚束从腔发射的光。我们的实验是迈向多光子量子非线性光学的重要一步。
2017-03-24 quant-ph
Generating photon pulses with an oscillating cavity
本文研究了热场涨落通过与振荡腔的光机械耦合产生光子脉冲。脉冲是有规律的间隔，并成为尖锐的高精细腔。
1998-06-18 quant-ph
Deterministic subtraction of single photons based on a coupled single quantum dot-cavity system
我们描述了一个在Voigt组态中的固态系统中的确定性单光子减法方案，该系统由一个带电的量子点耦合到一个双模光子晶体腔中，并施加一个中等的磁场。我们数值模拟的光脉冲注入到双模腔的模式之一，并表明，该系统确定性地转移一个光子到第二个腔模式的输入脉冲的形式Fock状态和相干状态。
2019-03-29 quant-ph
Theory of single-photon transport in a single-mode waveguide coupled to a cavity containing a two-level atom
本文分析了单模波导中的单光子输运，并与腔中的二能级原子进行了耦合。单光子透射和反射振幅，以及腔和原子激发振幅，通过一个真实的空间方法，精确地解决了。结果表明，腔模和原子的耗散分别对光子的输运性质以及腔模和原子激发振幅之间的相对相位有显著的影响。
2009-01-26 quant-ph
Two-photon nonlinearity in general cavity QED systems
我们研究了一般腔QED系统中的双光子非线性效应，包括弱耦合和强耦合，并考虑了原子的辐射损耗。单光子和双光子传播子的解析形式。通过测量这两种耦合机制，我们揭示了光子波包产生大的非线性依赖于腔Q值的条件。我们还讨论了辐射损耗对非线性的影响。
2004-03-16 quant-ph
Deterministic source of a train of indistinguishable single-photon pulses with single-atom-cavity system
我们提出了一种机制，以产生不可区分的单光子脉冲的需求，从光学腔。在四能级原子的两个拉曼跃迁处，两个激光脉冲的序列产生相同的腔模光子，而在光子产生之间没有原子的再泵浦。光子从腔中发射，具有近单位的效率，在由激光场控制的相同形状的明确定义的时间模式。二阶关联函数揭示了该光源的单光子性质。一个现实的实验实现的设置。
2010-05-01 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
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
Cavity-free nondestructive detection of a single optical photon
探测单个光子而不吸收它是量子光学中的一个长期挑战。所有证明光子无损检测的实验都使用高质量腔。提出了一种无腔单光子无损探测方案。通过泵浦非线性介质，我们实现了场间拉比振荡，导致？在不破坏信号光子的情况下，在存在单个信号光子的情况下，弱探测相干激光场的π相移。我们的无腔方案与类似的基于腔的方案相比，具有快速的内在时间尺度。我们实现了一个完整的实空间多模相互作用的光子模式的数值分析，并确认我们的非破坏性计划在多模情况下的有效性。
2015-06-21 quant-ph
Pure narrowband photon-pair generation in a monolithic cavity
Humboldt-Universität zu Berlin（柏林洪堡大学）；Institute of Space Research, German Aerospace Center（德国航空航天中心空间研究所）；Technische Universität Berlin（柏林工业大学）；AQLS UG (haftungsbeschränkt)（AQLS有限责任公司）
本文提出基于单片谐振腔的单光子源，实现1540nm波长和168MHz带宽的高纯度单光子生成，最大 heralding 效率为70%，多光子污染低于3%。
2026-05-08 quant-ph
Two-Photon Scattering by a Cavity-Coupled Two-Level Emitter in a One-Dimensional Waveguide
我们证明了在一维波导中，双光子输运可以被耦合到腔中的二能级发射体所调制。在普通情况下，由于多次反射和散射，透射光比没有腔体的情况具有更宽的频谱。但当两个光子与腔共振反射频率共振时，透射光的频谱变得比没有腔时的频谱窄。这意味着适当地调谐腔谐振频率可以改善光子-光子相互作用。此外，我们还发现在发射极跃迁频率的两侧，双光子强度关联函数几乎是相反的，而不是相同的，这正是双光子的Fano共振线的形状。这种效应对于降低光学MEMS器件中的功率阈值和传感应用是重要的。当发射极跃迁频率等于高Q腔的谐振频率时，我们的结果与最近的实验和理论相一致。
2011-11-28 quant-ph
Cavity-immune features in the spectra of superradiant crossover laser pulses
由于对腔噪声的灵敏度降低，在坏腔状态下的激光在精密计量中具有有希望的应用。在这里，我们研究了在mK热系综中$^{88}$ Sr的$^1$ S $_0 - ^3$ P $_1$线上的脉冲激光的光谱特性和相位行为，如arxiv：1903.12593中首次描述的。该系统工作在一个制度，多普勒展宽的原子跃迁线宽是几倍大于腔线宽。我们发现，通过失谐的腔谐振，可以消除的峰值激射频率上的腔噪声的影响，即使系统不深的坏腔区的一阶。实验结果进行了比较，一个模型的基础上的Tavis-Cummings哈密顿量，这使我们能够调查不同的热速度类之间的相互作用作为减少腔噪声的基本机制。这些速度依赖的动力学可以发生在脉冲激光和超辐射交叉制度的激光器的开启行为。
2021-05-19 physics.atom-ph quant-ph
Entanglement-enhanced two-photon delocalization in a coupled-cavity array
研究了一维耦合腔阵列中两个纠缠光子初始注入两个最近邻耦合腔的输运性质。结果表明，双光子CCA中的光子输运动力学表现出纠缠增强的双光子离域（TPD）现象。结果表明，CCA可以实现两个纠缠光子的定域到离域的跃迁。
2014-11-30 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
Cavity-induced giant Kerr nonlinearities in a driven V-type atom
我们讨论了一个简单的和实验上可实现的模型创建增强克尔非线性伴随着消失的吸收。该模型考虑了V型原子在强驱动激光和弱探测激光作用下与单模腔场的耦合。在坏腔极限下，我们发现腔场与两个原子跃迁的同时耦合会产生跃迁间的相干性，从而导致量子干涉效应。研究了腔场频率、腔场与原子的耦合常数和原子的衰减常数对线性和三阶（Kerr）非线性极化率的影响。我们预测巨大的克尔非线性消失的吸收和属性这种效果的结合的Purcell效应和腔诱导的量子干涉。
2009-02-17 quant-ph
Cavity-QED entangled photon source based on two truncated Rabi oscillations
讨论了利用一个三能级原子与两个具有偏振简并的高Q单纵模腔场连续耦合，确定性地产生纠缠光子对的腔QED方案.第一腔被制备在具有相反圆偏振的两个光子的良好限定的Fock态中，而第二腔保持在真空状态中。每个腔中的半共振拉比振荡将一个光子从第一个腔转移到第二个腔，使光子在其偏振自由度上纠缠。这种实现的可行性和一些实际的考虑进行了讨论，微波和光学制度。特别是，Monte Carlo波函数模拟已与国家的最先进的参数值进行评估的成功概率的腔QED源在产生纠缠光子对以及它的纠缠能力。
2006-05-30 quant-ph
Enhanced two-photon sources in a cavity-coupled two-atom system
Central China Normal University（华中师范大学）；Hubei University of Technology（湖北工业大学）
该研究提出在腔耦合双原子系统中改善双光子源的组件选择方案，通过控制原子失谐和驱动相位，可实现优化的双光子阻塞或强相关荧光光子对发射，为高质量通用双光子源提供途径，有潜在量子光学和信息处理应用。
2026-07-09 quant-ph
Antibunching photons in a cavity coupled to an optomechanical system
研究了利用二阶关联函数与光机系统线性耦合的腔场的光子统计特性。我们的计算表明，即使在光机械系统中的光机械相互作用很弱的情况下，腔也能表现出很强的光子反聚束。弱光-力相互作用和双光子激发不同路径间的相消干涉的协同作用导致了有效的反聚束效应。与标准光机系统相比，光腔与光机系统的耦合为通过光机相互作用获得单光子提供了一种放松约束的方法。
2013-04-19 quant-ph
Correlated two-photon transport in a one-dimensional waveguide side-coupled to a nonlinear cavity
研究了单模非线性腔与一维波导侧面耦合时两光子的输运性质。腔中填充有非线性克尔介质。基于拉普拉斯变换方法，给出了在洛伦兹波包中制备的透射和反射双光子的量子态的解析解。该解揭示了非线性腔散射后两光子之间的量子关联是如何产生的。特别地，我们表明，输出的波函数的两个光子在位置空间中可以本地化的相对坐标，这是一个功能，可以解释为一个双光子束缚态在这个波导腔系统。
2010-12-01 quant-ph
Photon collection from a trapped ion--cavity system
本文介绍了一个囚禁离子腔QED系统的设计和实现。一个单一的镱离子被限制在一个2毫米的光学腔内的微米级离子阱。离子相干泵浦近共振激光，而腔输出作为泵浦强度和腔失谐的函数进行监测。我们观察到一个Purcell增强的散射光到立体角所对的光学腔，以及一个三峰结构所产生的强烈驱动的原子。该系统可以集成到现有的原子-光子量子网络协议中，并且是通向有效的原子-光子量子接口的途径。
2011-12-19 quant-ph
Correlated two-photon scattering in cavity optomechanics
本文给出了腔光机系统中双光子散射的精确解析解。这是通过解决整个系统的量子动力学，包括光机械腔和腔场环境，与拉普拉斯变换方法。长时间的解决方案揭示了详细的物理过程以及相应的共振光子频率。通过计算长时间态的双光子联合谱，我们刻画了散射过程中产生的光子关联。在联合谱中可以观察到光子频率反相关的明显证据。此外，我们还计算了腔光子的等时间二阶关联函数。结果表明，辐射压力耦合可以产生光子阻塞效应，光子阻塞效应受到声子边带共振的强烈调制。特别是，我们得到了一个明确的表达式的光机耦合强度确定这些边带调制峰的基础上的双光子共振条件。
2013-04-10 quant-ph
Toward an ion-photon quantum interface in an optical cavity
我们展示了几个积木的离子-光子接口的基础上捕获的钙离子在光学腔。我们确定了一个有利的实验配置和测量系统参数，包括相对运动的捕获离子和谐振器模式。获得了$4^{2}S_{1/2}$和$3^{2}D_{5/2}$流形之间的腔辅助拉曼跃迁的完整光谱。在其中两个过渡，我们产生正交偏振腔光子，我们展示了相应的一对原子态的相干操纵。讨论了在离子-腔系统中实现原子-光子纠缠和态映射的可能性。
2012-01-17 quant-ph
Interfering pathways for photon blockade in cavity QED with one and two qubits
从理论上研究了原子腔QED系统中的量子干涉导致的光子阻塞现象，其中两条不同跃迁路径之间的相消干涉阻止了双光子激发。在这里，我们首先研究了单原子腔QED系统通过原子或腔驱动。结果表明，在一定条件下，腔驱动的情况会导致量子干涉诱导的光子阻塞，而原子驱动的情况不会导致这种干涉诱导的光子阻塞。然后，我们研究了双原子情况，发现在原子驱动的情况下出现了额外的跃迁路径。我们发现，只有当原子的共振频率不同于腔模频率时，这条额外的跃迁路径才会导致量子干涉引起的光子阻塞。此外，在这种情况下，实现干涉诱导光子阻塞的条件与系统的内禀参数无关，这一条件可用于产生弱耦合和强耦合的反聚束光子源。
2019-07-13 quant-ph
