Observation of scalable sub-Poissonian-field lasing in a microlaser
腔中涨落大大减小的亚泊松场可以通过腔增强的光-物质相互作用来提高量子精确测量。原子与腔模之间的强耦合被用来产生高度亚泊松场。然而,在激光器的设置中具有超过3dB方差减小的光学腔内光子的宏观数量是不可能的。在这里,我们报告了亚泊松场激射的微激光器与数百个原子的良好调控的原子腔耦合和相互作用时间。其光子数方差低于标准量子极限4dB,而腔内平均光子数可扩展到600。大量原子的同时相互作用并没有使光子的亚泊松统计变差。我们的研究结果表明,一个有效的途径,广泛扩展的准福克态激光在宏观尺度上。
2019-10-08 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Multi-Photon Lasing Phenomena in Quantum Dot-Cavity QED
本研究探讨量子点-腔QED系统中多光子激光现象,通过极化子变换主方程和量子激光理论,分析了不同量子点结构和耦合腔体下的多光子发射机制及非经典光源特性。
2025-12-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Continuous momentum state lasing and cavity frequency-pinning with laser-cooled strontium atoms
本文利用连续加载到环形腔中的激光冷却$^{88}$Sr原子,实现了长达数小时的连续动量态激射,并通过原子损失机制将激射频率对腔频率变化的敏感度抑制了120倍,为连续腔QED量子模拟和超辐射激光器开辟了新路径。
2024-05-31 physics.atom-ph quant-ph
Squeezed states of magnons and phonons in cavity magnomechanics
我们讨论了如何在腔场磁力系统中产生磁振子和声子的量子压缩态。磁振子由宏观亚铁磁体中大量自旋的集体运动体现,并分别通过磁偶极相互作用和磁致伸缩相互作用耦合到腔微波光子和声子(亚铁磁体的振动模式)。该腔由磁通驱动的约瑟夫森参量放大器产生的弱压缩真空场驱动,这是获得磁振子和声子压缩态的必要条件。我们发现,通过腔-磁振子分束器相互作用,可以制备处于压缩态的磁振子,并且通过用强红失谐微波场进一步驱动磁振子模,声子被压缩。我们显示最佳的参数制度获得大压缩的磁振子和声子,这是对温度的鲁棒性,可以实现与实验可达的参数。
2019-02-13 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Lasing and counter-lasing phase transitions in a cavity QED system
我们研究了自发发射和非相干原子抽运对非平衡Dicke模型的非线性半经典动力学的影响-Dicke模型的推广,具有独立的耦合强度的同向和反向旋转的相互作用项。除了Dicke模型所熟知的普遍存在的超辐射行为之外,自发发射的加入与强反向旋转项的存在相结合,产生了被称为反向激光的类似激光的行为。这些状态在半经典模型中表现为稳定的周期轨道。我们进行了全面的动力学分析的出现在非平衡Dicke模型受到强腔耗散,使腔场可以消除产生一个有效的Lipkin-Meshkov-Glick(LMG)模型的反激光。如果同旋相互作用的耦合强度很小,则反激光相通过去激发态的Hopf分叉出现。我们发现,如果自发发射的速率很小,这可以导致复苏的超辐射脉冲。然而,如果同向旋转耦合较大,则反激光相必须通过稳态超辐射相出现。这样的转变是分别驱动超辐射和反激光的相干和非相干过程竞争的结果。我们观察到一个令人惊讶的复杂的过渡之间的两个,与形成一个混乱的吸引子在一个薄的过渡参数区域。
2022-01-30 nlin.CD physics.optics 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
Correlated emission lasing in a single quantum dot embedded inside a bimodal photonic crystal cavity
本文利用极化子变换主方程研究了双模光子晶体腔中单量子点的关联发射激射,发现低温下关联发射可抑制量子噪声,并探讨了腔模式间的连续变量纠缠产生。
2024-11-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Magnetic Field-controlled Transmission and Ultra-narrow Superradiant Lasing by Dark Atom-light Dressed States
超冷锶-88原子的光晶格钟系统已被用来演示超辐射激光和磁场控制的光传输。我们用三能级原子与单腔模耦合的严格模型从理论上解释了这些现象。我们确定了一类暗原子光修饰态,这是由于在磁场的存在下与亮修饰态混合而变得可访问的。我们预测,这些状态下,适度的非相干泵浦,导致激光的线宽只有几十赫兹,数量级小于腔线宽和原子的非相干衰减和泵浦速率。
2020-03-18 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Sub-Poissonian Phonon Lasing in Three-Mode Optomechanics
我们建议利用耦合到机械振荡器的两个光学模式的光机系统中参数不稳定性的共振增强来制备具有亚泊松声子统计的机械态。不需要强的单光子耦合。边带分辨率、循环腔功率和环境温度等要求在现有光机晶体的技术参数范围内均能达到。声子反聚束效应可以在光机械腔输出场的Hanburry-Brown-Twiss测量中得到验证。
2015-02-13 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Lasing and cooling in a hot cavity
本文提出了一个多原子耦合单腔模的微观激光模型,包括原子与光场动量交换产生的光力。在半经典描述中,我们求解原子运动和内部动力学方程,以获得每个原子所看到的光学势和摩擦力的解析表达式。当光增益在光场从原子运动中提取动能的频率处最大时,动力学结合了光激射和运动冷却。从相应的动量扩散系数,我们预测的子多普勒温度在静止状态。这将腔增强激光冷却理论推广到有源腔系统。我们确定增益引起的有效谐振腔线宽的减少作为更快的冷却和更低的温度的关键起源,这意味着具有增益介质的坏腔可以取代高Q腔。此外,这表明了在低温极限下,光力对气体激光器的重要性,在低温极限下,原子可以以周期性图案排列,从而最大化增益并抵消空间烧孔。最终,在低温极限下,这样的设置应该允许在单个设备中组合光学激光和原子激光。
2006-03-21 quant-ph
Two-mode hyperradiant lasing in a system of two quantum dots embedded in a bimodal photonic crystal cavity
提出一种双模超辐射激光方案,通过非相干泵浦量子点耦合双模光子晶体腔,采用时间卷积无极化主方程分析辐射度见证与光子关联,发现声子诱导的协同双模双光子过程显著增强辐射度见证并使发射线宽变窄。
2025-06-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Photon trains and lasing : The periodically pumped quantum dot
我们提出用表面声波泵浦半导体量子点,该表面声波传递交替的电子和空穴的周期性序列。与良好的光学腔相结合,这种规则的泵浦可能需要反聚束和亚泊松光子统计。在坏腔极限中,将产生一列等间距的光子训练。
1998-03-23 cond-mat.mes-hall 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
Stimulated scattering and lasing of intersubband cavity polaritons
本文提出了一个描述二维电子气中子带间极化激元受激散射的微观理论。特别地,我们考虑了由光学声子的自发发射引起的极化激元散射。我们的理论证明了这种复合激发散射的最终状态刺激的可能性,占在高激发密度发生的完美玻色性的偏差。通过使用GaAs半导体系统的现实参数,我们预测如何实现量子简并制度,导致超低阈值激光没有粒子数反转。
2008-06-10 cond-mat.other quant-ph
Strong squeezing of microwave output fields via reservoir-engineered cavity magnomechanics
提出利用蓝、红边带双音驱动磁子模式构建压缩磁子储库,经腔-磁子态交换获得稳态且显著压缩的微波输出场。
2023-12-19 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Terahertz lasing from intersubband polariton-polariton scattering in asymmetric quantum wells
在中心对称系统中,不同腔极化激元分支之间或相同激发数的修饰原子态之间的电偶极跃迁是严格禁止的。对于半导体微腔中的掺杂量子阱,导带中的子带间跃迁与腔模之间的强耦合产生了两个子带间腔极化激元分支,其简正模能量分裂是可调谐的,并且可以在太赫兹区域。在这里,我们表明,通过使用非对称量子阱,它是可能的,允许偶极跃迁之间的不同极化激元分支,导致太赫兹光子的发射。我们提出了这样一个系统的量子场论,并预测,高效率,宽调谐太赫兹激光可以获得。
2013-06-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Generation of squeezed Schrödinger cats in a tunable cavity filled with a Kerr medium
在这项工作中,我们分析了一个系统的时间动力学,该系统包括一个充满非线性克尔介质的光学腔,其频率允许在时间演化过程中发生变化。通过精确求解相应的含时非简谐振子哈密顿量,我们证明了在光腔内可以产生压缩相干态叠加。此外,我们还发现,通过适当地控制腔的频移,可以调节产生态的压缩程度,这一特性可能会在量子态工程领域引起有趣的研究。
2015-05-27 physics.optics quant-ph
Spectral singularity in composite systems and simulation of a resonant lasing cavity
本文研究了由两个独立的散射中心A和B嵌入一维自由空间组成的复合系统中谱奇点的存在性,其中至少有一个散射中心是非厄米的.我们证明了,如果两个散射中心的反射振幅$r^{A}\left( k_{c}\right) $和$r^{B}\left( k_{c}\right) $满足条件$r_{\mathrm{R}% }^{A}\left( k_{c}\right) r_{\mathrm{L}}^{B}\left( k_{c}\right) e^{i2k_{c}\left( x_{B}-x_{A}\right) }=1$,则这种复合系统在$k_{c}$处具有SS。我们还将该条件推广到多散射中心系统。作为应用,我们构造了一个简单的系统来模拟谐振激光腔。
2017-09-29 quant-ph
Two-mode squeezed states in cavity optomechanics via engineering of a single reservoir
本文从理论上研究了一个三模光机械系统,其中两个机械振子独立地耦合到一个单腔模。通过优化腔的双音或四音驱动,可以制备纠缠双模压缩态的机械振荡器,即使它们开始于热态。高纯度的,对称的稳态实现允许标准的连续变量隐形传态协议的最佳保真度来实现。与其他产生机械纠缠的水库工程方法相比,只需要一个水库来制备高纯纠缠稳态,大大简化了实验实施。纠缠可以通过由腔输出谱得到的Duan不等式上的一个界来验证。类似的技术可以用于制备耦合到公共机械振荡器的两个腔模式的高纯双模压缩态。
2014-10-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cavity Quantum Electrodynamics in Finite-Bandwidth Squeezed Reservoir
研究有限带宽压缩真空驱动下的参数驱动腔QED模型,揭示相对带宽与压缩效应对反交叉谱及增强协作度的影响,并分析谐振器缺陷导致的光子损耗实用性,提出在InAs量子点腔QED等固态平台实现有效压缩库的实验要求。
2024-12-19 physics.optics quant-ph
Optomechanical Anti-lasing with Infinite Group Delay at a Phase Singularity
象征着突变和表现出非凡行为的奇点引起了广泛的兴趣。我们实验研究了三维铝超导腔和金属化高相干氮化硅薄膜谐振腔组成的复合系统中的光机诱导奇异性。在临界光机械耦合强度下,机械诱导相干完全吸收和反激射同时发生。同时,腔谐振周围的相位经历突然的$π$ -相变,这进一步翻转频率依赖性中的相位斜率。观察到的相位斜率的无限不连续性定义了一个奇点,在该奇点处群速度急剧变化。在奇点附近,通过测量高斯波形传播,证明了从无限群超前到延迟的突然转变。我们的实验拓宽了利用奇异性实现超长群时延的范围。
2021-12-13 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Squeezed driving induced entanglement and squeezing among cavity modes and magnon mode in a magnon-cavity QED system
提出了一种在磁振子-腔QED系统中产生两个腔模纠缠和压缩磁振子模的方案,其中两个微波腔模通过磁偶极相互作用与一个大质量的钇铁石榴石(YIG)球耦合.在我们的系统中使用的非线性来源于压缩驱动通过参量下转换过程,这是导致纠缠和压缩的原因。在平均场近似下,采用实验上可行的参数,我们证明了在没有压缩驱动的情况下,系统呈现零纠缠和压缩。同时,我们的QED系统表明,压缩腔模和磁振子模之间的纠缠可以通过磁振子-腔耦合相互作用转移到另一个腔模和磁振子模上,从而使两个腔模纠缠。一个真正的三方纠缠态形成。我们还指出,磁振子模可以通过磁振子与腔分束器的相互作用在压缩态下制备,这是压缩场的结果。此外,我们还指出,通过增加压缩驱动的非线性增益系数,是增强纠缠和压缩的一个很好的途径。结果表明,磁振子腔QED系统是研究宏观量子现象的一个强有力的平台,为研究光子-光子纠缠和磁振子压缩提供了一种新的方法。
2022-01-23 quant-ph
Superradiant Cooling, Trapping, and Lasing of Dipole-Interacting Clock Atoms
一个冷原子气体与反转的人口过渡耦合到一个光谐振腔的场模式构成了激光器的一般模型。对于准连续操作,需要对原子进行外部泵浦、捕获和冷却以限制它们,从而在谐振器内实现足够的增益。由于倒置原子是蓝色失谐光场中的高场搜索器,因此将腔模式调谐到原子增益跃迁的蓝色侧允许将激光发射与受激腔冷却和原子在激光场的波腹处的偶极捕获相结合。我们研究这样的配置使用半经典描述沿腔轴的粒子运动。在早期工作的延伸,我们包括自由空间原子和腔衰减以及原子偶极偶极相互作用和它们相应的力。我们表明,对于一个适当的参数选择,即使在坏腔的限制,原子可以创建一个足够强的字段内的谐振腔,使他们被捕获和冷却通过超辐射激光作用与平均不到一个光子内的腔。
2019-12-09 quant-ph
Improved storage of coherent and squeezed states in imperfect ring cavity
本文提出了一种改善环形腔非单位反射率缺陷的方法。该方法是基于使用压缩状态的光脉冲照明的镜子和逐渐零差检测的辐射逃逸的腔,然后由单一的位移和单一的压缩操作上执行的释放状态。讨论了这种方法在储存未知相干态和已知压缩态过程中的作用,以及在光学环形腔中压缩态的产生。
2004-01-14 quant-ph
Fully Collective Superradiant Lasing with Vanishing Sensitivity to Cavity Length Vibrations
JILA, NIST, and Department of Physics, University of Colorado(科罗拉多大学物理系、NIST 和 JILA);Physikalisches Institut, University of Bonn(波恩大学物理研究所)
本文提出通过辅助腔耦合实现集体泵浦过程,解决原子钟连续波主动激光器中自发辐射的寄生加热问题,实现低至10^-14/g量级的谐振腔振动灵敏度。
2025-06-13 quant-ph
Exploring higher Jaynes-Cummings doublet in cavity quantum electrodynamics system with a broadband squeezed vacuum injection
研究了宽带压缩真空驱动的腔QED系统的腔激发谱和光子数分布。在空腔中,由于压缩真空仅由偶数光子态组成,因此在共振条件下只能测量偶数光子态。当单个原子被囚禁在腔中时,原子与腔的强耦合导致系统的能量分裂,在双光子跃迁频率处,腔激发谱出现两个峰值。然而,在中心频率处,由于原子与腔之间的相互作用,所有光子态都可以被检测到。因此,它可以用来检测单个原子是否被困在腔中。我们还表明,压缩真空可以促进腔中的多光子激发。利用相干探测场,即使探测场强度很弱,也有可能探测到较高的Jaynes-Cummings二重态。
2018-11-28 quant-ph
Feedback Enhanced Phonon Lasing of a Microwave Frequency Resonator
针对腔光力学自振荡振幅受有限光学带宽非线性限制的问题,提出用输出强度信号反馈调制输入场,使 GHz 机械谐振器振幅提升 22%、相干声子数提升 50%。
2023-08-17 physics.optics quant-ph
Non-invasive Measurements of Cavity Parameters by Use of Squeezed Vacuum
提出并实验验证了一种利用压缩真空注入光腔的方法来非侵入式测量光腔参数。这种技术背后的原理是当压缩场入射到腔上时,上量子边带和下量子边带之间关于载波频率的相关性被破坏。该方法对于双$Q$腔特别有用,例如回音壁模式(WGM)腔,其中由光致非线性过程引起的吸收和散射抑制了腔参数的精确测量。我们表明,测试腔的线宽被测量为$γ= 844\pm40$ kHz,这与经典的腔的线宽内的不确定性($γ=856\pm34$ kHz)的测量结果一致。
2006-07-18 quant-ph
Generation of decoherence-free displaced squeezed states of radiation fields and a squeezed reservoir for atoms in cavity QED
我们提出了一种方法来设计一个有效的反Jaynes-Cumming和Jaynes-Cumming原子系统和单腔模式之间的相互作用,并展示了如何在油藏工程过程中使用它。为了构造有效哈密顿量,我们分析了在经典场驱动下,处于λ位形的原子系统与单腔模的相互作用.利用这种相互作用,我们首次给出了如何产生无消相干的腔场位移压缩态。在我们的方案中,原子束作为一个水库的辐射场被困在腔内,最近所采用的S。Pielawa等人[Phys. Rev. Lett. 98,240401(2007)]以在高Q谐振器中产生爱因斯坦-波多尔斯基-罗森纠缠辐射态。在我们的方案中,所有的原子都必须在基态下准备,并且如在引用的文章中那样,既不需要原子检测,也不需要原子与腔模之间的精确相互作用时间。从这种相互作用中,我们也可以为原子系统生成一个理想的压缩库。为此,我们必须假设,除了工程原子-场相互作用之外,腔场的强衰减(即,腔衰减必须比有效的原子-场耦合强得多)。利用这个方案,可以检验压缩库中原子动力学中的一些有趣的效应。
2008-06-17 quant-ph
Production of squeezed state of single mode cavity field by the coupling of squeezed vacuum field reservoir in nonautonomous case
利用代数动力学方法研究了单模电磁场与含时压缩真空场库相互作用系统的耗散、退相干特性及其渐近行为。借助于相应的$hw(4)$代数的左、右表示,发现系统的非自治主方程的动力学对称性为$su(1,1)$ .证明了该系统的唯一平衡定常解是压缩态,且系统的任意初始状态都渐近地接近唯一压缩态。由此发现,压缩真空场贮器起着空腔场的压缩模的作用。
2005-05-11 quant-ph
Sensing single atoms in a cavity using a broadband squeezed light
研究了宽带压缩光场直接驱动的单原子腔QED系统。我们演示了如何压缩辐射可以用来感测腔中单个原子的存在。这是通过将一个光子从具有偶数个光子的场转移到原子,从而填充奇数个Fock态来实现的。具体地说,原子的存在感测的显着变化,在存在的一个光子和腔场的压缩损失。给出了量子涨落和多光子跃迁激发的完整研究。
2019-03-18 quant-ph
Cavity Q, mode volume, and lasing threshold in small diameter AlGaAs microdisks with embedded quantum dots
研究了嵌入量子点的微盘腔的品质因数、模体积和室温激光阈值。微盘内驻波模式的有限元方法模拟显示,Veff可以小到2(λ/n)^3,同时保持辐射限制的Qs超过10^5。直径D=2微米的微盘在含有单层InAs QD的AlGaAs材料中制造,其峰值发射在λ = 1317 nm处。对于Veff ~2(λ/n)^3的器件,使用光纤锥形波导在1.4微米波段被动测量的Qs高达1.2 × 10^5。光泵浦产生1.3微米波段的激光发射,室温下,连续波阈值低至1微瓦的吸收泵浦功率。输出耦合的激光发射也被证明是通过使用光纤锥显着增强,与激光差分效率高达xi~16%和输出耦合效率超过28%。
2005-11-17 physics.optics quant-ph
One-step generation of high-quality squeezed and EPR states in cavity QED
研究了在腔量子电动力学(QED)中,通过单个三能级原子与两个(一个)腔模的相互作用,如何产生双线性(二次)哈密顿量。利用这个方案,可以产生单模介观压缩叠加,双模纠缠和双模压缩真空态(如原始EPR态),而不需要拉姆齐区和外部参数放大。在目前可行的实验参数下,压缩度可达99%,耗散机制引起的误差几乎可以忽略不计。
2006-02-17 quant-ph
Two-photon lasing by a single quantum dot in a high-Q microcavity
本文从理论上研究了强耦合条件下含有一个量子点的微腔中的双光子过程。腔模可以被调谐以共振驱动基态和双激子态之间的双光子跃迁,而激子态由于双激子结合能而远离共振。研究了在连续非相干泵浦下量子点和腔场的稳态。我们确定了制度,系统作为双光子发射器,并讨论了现实的单量子点设备的双光子激光的可行性和性能。
2010-01-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Room-temperature self-cavity lasing from organic color centers
本文首次证明Pc:Ptp有机色心可在室温下产生自腔激光,并以光学相干性区分ASE与激光,为固态量子器件提供紧凑光-物质相互作用平台。
2024-09-09 physics.optics quant-ph
Influence of periodically modulated cavity field on the generation of atomic-squeezed states
研究了周期性时间调制的腔频率对N个二能级原子在一个移动镜的非平稳腔中产生压缩态的影响。结果表明,由光场真空态产生的光场的双光子特性在产生原子压缩态或自旋压缩态中起着重要作用。我们进一步证明了在真空态中制备的初始腔场具有最大的原子持续压缩。
2015-04-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Lasing and high temperature phase transitions in atomic systems with dressed state polaritons
研究了腔中高密度二能级原子与泵浦光场非共振相互作用系统中的高温相变基本问题。在原子缀饰态(DS)布居热化的框架下研究了OCs。在强原子-场耦合条件下,我们分析了原子DSs热化过程导致的序参量代表腔模实振幅时的磁平衡超辐射相变问题。这种转变也与发生在腔中的低支(LB)DS-极化激元的凝聚(相干)特性有关。为了描述非平衡相变,我们导出了能解释腔衰减率、碰撞衰减率和自发发射的类Maxwell-Bloch方程。本文详细研究了抽运场与原子跃迁频率正失谐和负失谐时,利用原子DS能级跃迁到激光场形成的各个方面。结果表明,对于正的原子光失谐量,在准平衡态DS布居存在的情况下,可以获得DS激光,这种情况对应于在非共振极限下具有反转的真实二能级原子系统。
2013-11-17 physics.optics quant-ph
Generation of stable entanglement between two cavity mirrors by squeezed-reservoir engineering
宏观或介观物体在机械运动中量子纠缠的产生通常受到其环境所施加的热涨落的限制。在这里,我们提出了一个方案,建立一个腔的两个机械振荡镜之间的静态纠缠。结果表明,通过将宽带压缩激光作为压缩真空库应用到腔中,可以在两个机械镜之间产生稳定的纠缠。利用绝热消元和主方程方法,我们解析地发现产生的纠缠本质上是由两个机械镜的相对动量的压缩决定的,而这些相对动量是从压缩库通过腔传递过来的。数值验证表明,我们的计划是在目前的实验状态的光学力学。
2015-12-08 quant-ph
Phase-sensitive Manipulations of Squeezed Vacuum Field in an Optical Parametric Amplifier inside an Optical Cavity
压缩真空场作为信号光注入光学谐振腔内的相敏光参量放大器(OPA),可以实现光场的放大或去放大。对于OPA,反射的量子化信号光场的光谱特性由注入的压缩真空光场与泵浦光场之间的相对相位控制。实验结果证明了OPA在量子机制下的相干现象,并显示了用于量子信息处理的量子涨落的相敏操纵。
2008-11-02 quant-ph
Atomic entanglement mediated by a squeezed cavity field
考虑微脉泽腔中的相干态辐射场,研究了它对先后通过腔的两个二能级原子的纠缠。然后我们研究了腔场压缩对原子纠缠的影响。计算了两原子混合态的形成纠缠,发现腔场的压缩可以增加原子纠缠。
2006-05-22 quant-ph
Cooperative two-photon lasing in two Quantum Dots embedded inside Photonic microcavity
本文提出在耦合单模光子晶体腔的两个量子点中实现协同双光子激射,利用极化子变换主方程和量子激光理论分析单光子与双光子过量发射,并指出通过调节泵浦强度可抑制单光子发射。
2024-01-17 cond-mat.other quant-ph
Observation of slow light in the noise spectrum of a vertical external cavity surface emitting laser
相干布居振荡的作用在超低噪声激光器的噪声谱中得到了证实。这种效应在优化的单频垂直外腔面发射激光器的强度噪声谱中被隔离。由激射模式引起的相干布居振荡通过其相关色散表现出来,这导致由非激射侧模中存在的自发发射探测的慢光效应。
2010-10-27 physics.optics quant-ph
Entangling nanomechanical oscillators in a ring cavity by feeding squeezed light
提出了一种将宽带压缩真空光和激光注入到环形腔中,实现两个分离的纳米机械振子纠缠的方案。我们在分辨边带机制下工作。我们发现,为了获得两个振子的最大纠缠,输入光的压缩参数应取1左右。我们报告显着的纠缠在一个非常广泛的功率水平的泵和温度的环境。
2009-10-28 quant-ph
Superposition of macroscopically squeezed states with enhanced squeezing in cavity optomechanical system at single-photon level
提出了一种在双模光机械系统中产生具有增强压缩的叠加宏观压缩态的有效方法。这可以通过对腔频率或两个腔模式之间的耦合强度引入正弦调制来实现。在适当的条件下,通过优化耦合强度的相对比值,单光子压缩效应可显著提高到12.16dB。通过仔细调节系统参数,可以得到进一步增强的压缩。根据Wigner准概率分布,我们给出了Yurke-Stern型压缩态的压缩误差椭圆和干涉条纹,表明了压缩和叠加特性。我们的状态生成方案表现出可靠的性能和强大的抵抗有限的环境波动,这意味着应用的基本利益和实用价值。
2019-05-14 quant-ph
Creating photon-number squeezed strong microwave fields by a Cooper-pair injection laser
利用人造原子作为激发激光的介质,开辟了一条新的非经典辐射源。一个例子是光子数压缩光的产生。在这里,我们提出了一种设计的激光器组成的多个库珀对晶体管耦合到一个微波谐振腔。在实验上可实现的参数范围很广,这种激光器产生光子数压缩微波辐射,其特征在于Fano因子$F \ll 1$,在一个非常高的谐振腔光子数。我们研究了库珀对晶体管中栅电荷无序的影响,并表明即使在最大无序的情况下,该系统也可以产生压缩的强微波场。
2017-04-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
High-bandwidth squeezed light at 1550 nm from a compact monolithic PPKTP cavity
我们报告的压缩真空态的光在1550 nm的宽带量子噪声降低高达4.8 dB的范围从5 MHz到1.2 GHz的边带频率的产生。我们使用了定制设计的2.6 mm长的双凸极化磷酸钛氧钾(PPKTP)晶体。它具有反射涂层的端面,2.26 GHz的线宽和产生的压缩通过光参量放大。采用两种不同量子效率和带宽的零差探测器对非经典噪声进行抑制。我们测量的压缩值高达4.8 dB,从5到100 MHz和高达3 dB,从100 MHz到1.2 GHz。压缩真空测量受到探测损失的限制。我们提出了一种改进的检测方案,以测量高达10 dB的压缩超过1 GHz。GHz带宽压缩光产生的结果为高速量子密钥分发提供了新的前景。
2013-05-30 physics.optics quant-ph
Squeezed state evolution and entanglement in lossy coupled resonator optical waveguides
从理论上研究了有耗耦合腔系统中压缩态的时间演化。我们提出了一个一般的形式主义紧束缚近似的基础上,并将其应用到一个两腔系统以及耦合谐振腔光波导中的光子晶体。当其中一个腔的初始激发态为压缩态时,我们导出了每个腔中光子数和正交噪声随时间的解析表达式。我们还分析了不同腔中光子之间的时间相关性,以评估量子纠缠的程度。本文讨论了损耗对耦合腔系统性质的影响,导出了无损耗耦合谐振腔光波导中远离初始激发腔的腔的最大光子数、最大压缩和最大纠缠的近似解析表达式。
2017-10-23 physics.optics quant-ph stat.AP
Comment on `The minimum-uncertainty squeezed states for atoms and photons in cavity'
在最近的工作中,Kryuchkov,Suslov和Vega-Guzman [20013 J. Phys. B:At.摩尔Opt.Phys.46104007]描述了满足谐振子的含时薛定谔方程的最小不确定态的多参数族。我们展示了如何不同的参数化和适当的几何洞察力减少了一组复杂的方程两个简单的圆周运动。
2015-02-23 quant-ph
Cavity assisted single- and two-mode spin-squeezed states via phase-locked atom-photon coupling
提出了一种利用原子-光子耦合实现光腔中双轴反扭转自旋压缩哈密顿量的方案。通过详细的分析和大量的模拟,我们证明了我们的方案对腔损耗和原子自发发射引起的耗散具有鲁棒性,并且可以获得比单轴扭转高得多的压缩。我们进一步展示了如何将我们的想法推广到在两个耦合腔中产生双模自旋压缩态。由于其易于实现和高的可调性,我们的计划是实验实现与目前的技术。
2017-03-16 quant-ph
Low-Energy Free-Electron Nonclassical Lasing
本文提出低能自由电子非经典激光理论,利用光子晶体腔中非相干电子的集体动力学实现室温高保真度福克态非经典激光发射,具备可调谐、可集成、高能效、可扩展的优势。
2025-11-13 physics.optics quant-ph
Generation of squeezed light with monolithic optical parametric oscillator: Simultaneous achievement of phase matching and cavity resonance by temperature control
我们用单片光学参量振荡器产生了860 nm的压缩态光。光学参量振荡器由周期极化的KTiOPO_4晶体组成,晶体两端经过球面抛光和镜面镀膜。我们只通过控制晶体的温度来实现相位匹配和腔谐振。我们观察到高达-8.0 dB的压缩与带宽为142 MHz。我们的技术使得用一个激光器同时驱动多个单片腔成为可能。因此,我们的单片光学参量振荡器是非常适合的连续变量量子信息实验,我们需要大量的高度压缩光束。
2010-07-18 quant-ph
Phase-space approach to cavity field dynamics in a squeezed thermal reservoir
本文基于Glauber-Sudarshan $P$-函数的相空间方法,研究了压缩热库中单模腔场的演化,推导出任意初始态含时$P$-函数及非经典深度$τ_m$的解析表达式。
2025-04-26 cond-mat.stat-mech physics.optics quant-ph
Inducing Non-Classical Lasing Via Periodic Drivings in Circuit Quantum Electrodynamics
我们展示了如何将一对超导量子比特耦合到微波腔模,以设计一个单原子激光器,将光发射到非经典状态。我们的方案依赖于通过量子比特能量的周期性调制来修整量子比特-场耦合。在修饰基中,第一个量子比特的辐射衰变成为一种有效的非相干泵浦机制,将能量注入系统,从而使耗散对我们有利。第二个辅助量子位用于塑造腔内的衰变,以这种方式,在腔模的压缩基础上发生激光。我们用平均场论和精确计算描述了系统的特征.我们的工作在电路量子电动力学中压缩和纠缠的产生以及耗散多体相变的研究中可能有应用。
2014-02-03 quant-ph
Influence of Virtual Photon Process on the Generation of Squeezed Light from Atoms in an Optical Cavity
我们证明了在非旋波近似下,在色散和强耦合条件下,光腔中的一组二能级原子构成了一个非线性介质,能够产生光的压缩态。结果发现,在强耦合制度产生的压缩是显着高于在色散极限。另一方面,我们也证明了在色散区可以观察到Dicke超辐射量子相变,在色散区矢量势项可以忽略。这样的系统可以成为更大的量子通信系统的重要组成部分。
2014-11-06 quant-ph