Coherent Manipulation with Resonant Excitation and Single Emitter Creation of Nitrogen Vacancy Centers in 4H Silicon Carbide
碳化硅（SiC）由于其能够承载光学可寻址的自旋量子位和晶圆尺寸的样品，已成为实现可扩展量子技术的关键参与者。在这里，我们已经证明了光学检测磁共振（ODMR）与共振激发，并清楚地确定了基态能级的NV中心在4 H-SiC。用Rabi和Ramsey振荡实现了SiC中NV中心的相干操纵。最后，我们成功地产生和表征的单氮空位（NV）中心的SiC采用离子注入。我们的研究结果是突出的关键作用的NV中心在SiC作为一个潜在的候选量子信息处理。
2022-10-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Reconstruction of the wavefunctions of coupled nanoscopic emitters using a coherent optical technique
我们表明，使用相干的，空间分辨光谱，复杂的混合波函数可以被解开到个人的波函数的个人发射器。通过这种方式，可以获得远场光谱学中不可用的关于各个发射器的耦合的详细信息。所提出的量子态层析成像依赖于通过空间局部化脉冲选择性地单独激发每个发射器的能力。耦合半导体Ga/InAs量子点的模拟，使用现有的纳米等离子体激元中的光场，表明甚至可以从测量的光谱中去除不需要的共振。该方法也可用于研究光合作用和人工捕光过程中色素的内部耦合。
2012-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Surface plasmon polariton induced strong coherent superposition
一个强的相干叠加被示出的两个能级的发射体浸没在一个表面等离子体极化激元倏逝局限于一个小的金属环的能量状态之间的诱导。结果表明，在稳态下，即使表面等离子体激元驱动强度较弱，在较高或较低的能级中也有几乎相等的机会发现两能级发射体。这表明可以创建对发射体自发阻尼率具有鲁棒性的量子比特，这可以适用于设计可以执行某些量子信息处理任务的设备。在支持这一建议，光子统计的辐射被发现表现出显着的非经典功能。
2013-03-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Near-coherent quantum emitters in hexagonal boron nitride with discrete polarization axes
本研究通过光谱烧孔和共振偏振测量，在六方氮化硼中观察到具有三个离散偏振轴的近相干量子发射体，表明C2v对称缺陷，为集成量子光子学应用奠定基础。
2024-05-24 quant-ph
Coherent nonlinear optics of quantum emitters in nanophotonic waveguides
相干量子光学，其中光子与发射体的相互作用不会扰乱相位相干性，是许多量子光学效应和新兴技术的核心。耦合到纳米光子波导的固态发射器是量子器件的有前途的平台，因为这种组合是可扩展的。然而，由于发射器的固态环境的动态特性，在这些系统中达到完全相干是具有挑战性的。在这里，我们回顾了与纳米光子波导耦合的固态量子发射器的相干光-物质相互作用的进展。我们首先为准一维系统中的二能级系统的相干和非线性光-物质相互作用奠定了理论基础，然后对实验实现进行了基准测试。然后，我们讨论了高阶非线性，由于增加了不同频率的光子，更复杂的能级计划的发射器，并通过共享的光子模式的多个发射器的耦合。在整个过程中，我们强调了基于这些连贯的相互作用的应用程序和新效果的协议，实现它们所采取的步骤，以及仍然需要克服的挑战。
2019-12-17 quant-ph
Cooperative subwavelength molecular quantum emitter arrays
偶极耦合的亚波长量子发射器阵列合作响应外部光场，因为它们可以托管集体离域激发（激子的一种形式）与超或亚辐射特性。深亚波长分离通常发生在分子系综中，其中除了光子-电子相互作用之外，电子-振动子耦合和振动弛豫过程也起着重要作用。我们提供了分析和数值结果的修改超和亚辐射的分子环的偶极子，包括激发的振动自由度。虽然振动通常被认为是有害的相干动力学，我们表明，分子二聚体或环可以作为平台，用于制备长寿命的暗叠加态的振动弛豫援助。在闭环配置中，我们扩展了以前的预测产生的相干光从理想的量子发射器的分子发射器，量化的作用，振动耦合到输出强度和相干性。
2022-03-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Light Scattering from Solid-State Quantum Emitters: Beyond the Atomic Picture
单个量子发射器对光的相干光的散射是许多提出的量子技术的核心的基本过程。与原子系统不同，固态发射器通过声子耦合到它们的宿主晶格。在光学纳米腔中使用量子点，我们在时域和频域中解决这些相互作用，超越原子图像，开发出一个全面的固态发射器光散射模型。我们发现，即使在腔的存在下，声子耦合导致的边带，是完全不敏感的激发条件，和激光失谐和相干分数之间的非单调关系，两个主要偏离类原子的行为。
2019-04-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherence in Cooperative Photon Emission from Indistinguishable Quantum Emitters
原子系统之间的光子介导的相互作用可以通过耦合到共同的电磁模式或通过量子干涉来产生。在这里，我们探讨的作用，在合作发射所产生的两个遥远的，但无法区分的固态发射器，因为路径擦除的相干性。合作发射的主要特征是在强度相关实验中出现零延迟的“聚束”，它被用来证明发射器的不可分辨性、它们的失相以及可以相干控制的联合系统中的相关程度。与一对不相关的发射体完全不同，在Hong-Ou-Mandel型干涉测量中，我们观察到来自一对不可区分的发射体的光子统计，类似于来自衰减激光的弱相干态。我们的实验建立了使用完整的量子光学工具箱来控制和表征物质量子比特之间的合作行为的技术，这是实现大规模量子光子网络的关键一步。
2022-03-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Enhanced Electron Spin Coherence in a GaAs Quantum Emitter
针对 GaAs 量子点中核磁噪声导致电子自旋快速退相干的问题，本文采用依赖超精细非共线项的全光核自旋冷却方案，将相干时间提升156倍，证明其可用于高相干自旋-光子接口。
2023-07-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Rabi oscillations of a monolayer quantum emitter driven through its excited state
本研究通过三能级激子模型和皮秒激光驱动，在WSe2单层量子点中实现拉比振荡，并证明可通过脉冲面积和失谐控制激子基态布居，为单层单光子源奠定基础。
2025-10-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Two-photon resonance fluorescence of two interacting non-identical quantum emitters
本文研究了两个相互作用的非等同量子辐射源在相干光场驱动下的相互作用系统。我们着重讨论了双光子共振的特殊条件，得到了系统稳态密度矩阵和荧光发射观测量的解析表达式。重要的是，我们的表达式是有效的一般情况下，不同的发射器具有不同的过渡能量。我们的研究结果使我们能够确定制度的参数，其中相干双光子激发，使发射器之间的相干耦合，是占主导地位的竞争，一阶过程。使用量子参数估计的形式主义，我们表明，由双光子动力学到共振荧光光谱中的印记的功能是特别敏感的发射器之间的距离的变化，使双光子激发的最佳驱动制度的估计发射器间的距离。这可以用于诸如点状源的超分辨率成像的应用。
2021-06-04 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Pulsed coherent spectroscopy of a quantum emitter in hexagonal Boron Nitride
University of Technology Sydney（悉尼科技大学）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）
研究通过脉冲共振激发探测六方氮化硼中B中心的相干性，实现高纯度单光子发射并揭示不均匀相干时间。
2026-02-20 quant-ph
Coherent interaction of a metallic structure with a single quantum emitter: from super absorption to cloaking
我们提供了一个通用的理论平台的基础上，在吸收和非均匀介质中的量子化辐射的光与金属结构的相干相互作用的量子发射器附近的调查。在一个非常小的金属簇的情况下，我们展示了极端的制度，其中一个单一的发射器可以抵消或增强粒子吸收的三个数量级。对于较大的结构，我们表明，发射器可以消除散射和吸收和斗篷等离子体天线。我们提供了我们的结果的物理解释，并讨论了它们在有源超材料和量子等离子体中的应用。
2012-11-13 physics.optics quant-ph
A programmable quantum photonic platform integrating coherent emitters
Center for Hybrid Quantum Networks (Hy-Q), Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所混合量子网络中心）；Ruhr-Universität Bochum（波鸿鲁尔大学）
本研究展示了一种可编程量子光子平台，在低温下集成相干量子点发射器与可重构光子电路，实现单光子产生、双光子干涉及共振测量，推动量子光子硬件发展。
2026-10-06 quant-ph
Coherent response of inhomogeneously broadened and spatially localized emitter ensembles in waveguide QED
本文研究波导中非均匀展宽且空间局域的发射体系综，提出近似分析方法，展示集体共振可克服非均匀展宽实现高消光，并论证稀土离子系综可实现强耦合，拓展了WQED至固态相干系综。
2024-02-11 quant-ph
Photon-mediated interactions and dynamics of coherently driven quantum emitters in complex photonic environments
该研究针对嵌入混合光子-等离子体腔的两个相干驱动失谐量子发射器系统，通过与宏观场量子化精确计算对比，评估了Born-Markov主方程模型在结构化色散光子环境中的准确性，发现了四类驱动与分裂区域对应不同的模型精度水平。
2025-08-01 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Tailoring the degree of entanglement of two coherently coupled quantum emitters
量子纠缠非局域态的控制和操纵是量子信息处理发展的关键步骤。一个有希望的途径，以实现这种状态在广泛的规模是耦合固态量子发射器通过他们的相干偶极-偶极相互作用。纠缠本身就具有挑战性，因为它需要发射极之间的纳米距离和几乎简并的电子跃迁。实现高光谱成像，以确定耦合的有机分子对被困在一个低温矩阵，我们达到独特的光谱特征的最大分子纠缠通过斯塔克效应调谐的量子发射器的光学共振。我们还展示了长寿命的亚辐射离域态的远场选择性激发与激光场的振幅和相位定制。有趣的是，纠缠分子的光学纳米图像揭示了由其激发途径中的量子干涉引起的新的空间特征，并揭示了每个量子发射体的确切位置。受控的分子纠缠可以作为一个实验平台来破译由相干耦合控制的更复杂的物理或生物机制，并为实现新的量子信息处理平台铺平道路。
2021-09-22 physics.optics quant-ph
Squeezed superradiant lasing of a quantum many-body emitter
The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）
本研究提出利用量子多体系统生成具有超常规量子相关性的明亮量子光，通过相干多体相互作用实现光子压缩。
2026-02-18 quant-ph
Limits for coherent optical control of quantum emitters in layered materials
研究六方氮化硼中机械隔离量子发射体在共振驱动下的退相干机制，确定相干光学控制的温度极限，为提高量子器件工作温度提供依据。
2023-12-18 quant-ph
Probing quantum-coherent dynamics with free electrons
Institute for Experimental and Applied Physics, Christian Albrechts University（基尔大学实验与应用物理研究所）
本文提出了一种量子理论，用于研究自由电子与量子发射体相互作用时的相干振荡现象，揭示了电子能量谱中量子相干的特征及其对发射体跃迁频率的敏感性。
2026-08-19 quant-ph
Pulsed coherent and squeezed driving of a spin-$S$ emitter as a deterministic source of Wigner-negative light
Dodd-Walls Centre for Photonic and Quantum Technologies（多德沃尔斯光子与量子技术中心）；Department of Physics, University of Auckland（奥克兰大学物理系）
本文通过模拟级联系统模型，证明利用自旋发射体的脉冲相干或压缩驱动可确定性产生强维格纳负值光态，并扩展到更高自旋以生成更奇异的非经典态，如GKP态。
2026-09-23 quant-ph
Quantum-dot single photon source performance with off-resonant pulse preparation schemes
University of Ottawa（渥太华大学）；Nexus for Quantum Technologies Institute, University of Ottawa（渥太华大学量子技术研究所）；Queen’s University（女王大学）
研究比较三种非共振量子点方案，评估其单光子源关键指标，发现非共振脉冲在避免光谱重叠时能提高效率，但需注意脉冲参数稳定性对性能的影响。
2025-10-31 quant-ph
Quasi-Chiral Interactions between Quantum Emitters at the Nanoscale
我们提出了一个结合经典和量子电动力学描述的两个圆偏振量子发射器之间的耦合举行以上的金属表面支持表面等离子体。取决于它们的位置和它们的固有频率，发射极-发射极相互作用从互易性发展到非互易性，这使得该系统成为在纳米级手性耦合的高度可调平台。通过放松严格的材料和几何约束的手征，我们探讨了系统中的相干和耗散耦合机制之间的相互作用。因此，我们揭示了一个准手征制度，其中它的量子光学性质是由其subradiant状态，引起非常尖锐的光谱特征和强的光子相关。
2019-01-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Full counting statistics of photons interacting with emitter
多体系统中量子涨落的一个完整的特征可以通过全计数统计来获得。我们提出了一个光-物质相互作用的基本模型：一个多模光子场耦合到一个单一的二能级发射器的光的统计特性的精确计算。我们主要考虑一个初始相干态在一个给定的模式，并演示如何原始泊松统计得到修改，因为量子多体散射效应导致非泊松分布。我们认为，在一个简单的量子光学设置测量这种统计提供了一个洞察多体相关效应与光子。
2013-02-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Comparison of the semiclassical and quantum optical field dynamics in a pulse-excited optical cavity with a finite number of quantum emitters
研究了一组嵌入光子腔中的$N$量子发射体的光谱和时间响应。量子力学上，这样的系统可以通过耦合到单个光模的$N$二能级系统的Tavis-Cummings（TC）模型来描述。在这里，我们比较完整的量子解决方案的TC模型不同数量的量子发射体与其半经典极限后，脉冲激发的腔模式。考虑不同的脉冲幅度，我们发现，从TC模型获得的光谱接近半经典的发射极$N$的数量增加。此外，对于小脉冲幅度，它们匹配得非常好。虽然我们观察到一个非常好的协议，在时间动力学的光子数远小于$N$，相当大的偏差发生在政权的光子数类似或大于$N$，这是与崩溃和复兴现象。计算了不同情况下光模的维格纳函数，分析了光场的量子态。我们发现强偏离相干态，即使动态的期望值仍然很好地描述了半经典极限。对于更高的脉冲幅度维格纳函数类似于薛定谔猫态之间的两个或多个准相干的贡献建立。
2021-11-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Extraordinary subradiance with lossless excitation transfer in dipole-coupled nano-rings of quantum emitters
亚波长间隔的偶极耦合量子发射器环具有很少的辐射，但非常多的亚辐射集体模式。这些显示出形成纳米级高Q光学谐振器的3D限制的空间辐射场图案。我们表明，定制的几何形状，方向和两个这样的环之间的距离允许增加相干环到环耦合与自由空间发射的几个数量级的比率。特别是，我们发现，次辐射激发，当离域在几个环网站，有效地传输之间的环具有高保真度。
2019-01-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Delayed Coherent Quantum Feedback from a Scattering Theory and a Matrix Product State Perspective
本文研究了光子在半无限波导中与量子辐射源相互作用时的散射问题。这种模式构成了相干量子反馈的一个例子，其中向镜子发射的光被重新定向回到发射器。我们推导出一个解析解的散射的双光子状态，这是基于一个精确的remmation的微扰展开的散射矩阵，在一个政权的相干反馈的时间延迟是可比的时间尺度的量子发射器的动态。我们比较的结果与数值模拟的基础上，矩阵乘积状态技术模拟系统的完整动力学，并扩展研究的相干态的散射超出低功率限制。
2017-09-14 quant-ph
Quantum interferences and gates with emitter-based coherent photon sources
本研究探讨量子发射器产生的单光子态中光子数与真空分量的相干性对量子干涉实验的影响，发现其改变Hong-Ou-Mandel测量、导致不可区分性误差、产生额外纠缠，并影响量子协议的预示效率和门保真度。
2024-09-24 quant-ph
Purely Long-Range Coherent Interactions in Two-Dimensional Structured Baths
在这项工作中，我们研究了量子发射体与具有六边形对称性的二维玻色子浴交换激发时出现的量子动力学。我们表明，一个单一的量子发射器光谱调谐到中间的带弛豫的对数律的时间，由于存在一个奇点与消失的状态密度，即，狄拉克点此外，当几个发射器以该频率耦合到浴时，它们之间的长程相干相互作用出现，其与它们的距离成反比地衰减而没有指数衰减。我们使用微扰和非微扰方法分析有限和无限系统的情况。
2018-01-19 quant-ph
Review on coherent quantum emitters in hexagonal boron nitride
六方氮化硼是一种新兴的二维材料，在纳米光子学或纳米力学等领域具有深远的应用。它的层状结构对于新材料如范德华异质结构起着关键作用。层状结构也有独特的影响托管，光学活性的缺陷中心。一种非常特殊类型的缺陷中心来自于在层之间局部化的机械隔离轨道的可能性。由此产生的耦合到低频声学声子的情况下，原来是必不可少的元素，以保护光学跃迁的相干性与环境的机械相互作用。因此，即使在室温下，光谱跃迁线宽仍然非常窄，从而为环境条件下的相干量子光学铺平了新的道路。在这篇综述中，我总结了国家的最先进的缺陷中心在六方氮化硼的光学相干缺陷中心的重点。我讨论了目前对缺陷中心的理解，剩余的问题和潜在的研究方向，以克服普遍存在的挑战。该领域被放在一个广泛的角度与量子技术的影响，如量子光学，量子光子学以及自旋光力学。
2022-01-31 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
Surface Acoustic Wave Cavity Optomechanics with WSe$_2$ Single Photon Emitters
表面声波（SAW）是一种通用工具，用于与跨越微波到光学频率的各种固态量子系统（包括超导量子比特、自旋和量子发射器）进行相干接口。在这里，我们展示了SAW腔光学力学与量子发射器在二维材料，特别是单层WSe $_2$，在一个平面锂超导SAW谐振器驱动的超导电子。使用稳态光致发光光谱和时间分辨单光子计数，我们映射的时间动力学调制的二维发射器耦合到不同的SAW腔模式下，显示能级分裂与30 meV/%的变形势耦合一致。我们利用SAW的大的各向异性应变来调制纳秒时间尺度上的激子精细结构分裂，这可能会在二维材料的按需纠缠光子对生成中找到应用。具有SAW和2D量子发射器的腔光学力学为多功能集成平台中的紧凑型传感器和量子电光力学提供了机会，该平台结合了声子，光学和超导电子量子系统。
2022-11-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
A quantum-coherent photon--emitter interface in the original telecom band
本研究在原始电信波段实现了波导集成量子点的量子相干光子-发射体界面，具有接近变换极限的线宽和高发射速率，为可扩展量子网络铺平道路。
2025-10-10 physics.optics quant-ph
Tunable and robust long-range coherent interactions between quantum emitters mediated by Weyl bound states
量子发射体之间的长程相干相互作用对于量子信息和模拟技术是有用的，但是它们通常难以从耗散中分离出来。在这里，我们展示了如何在光子外尔环境中获得这种相互作用，由于出现了一个异国情调的束缚态，其波函数显示幂律空间限制。使用一个确切的形式主义，我们展示了这种束缚态如何可以调解发射器之间的相干传输的激发，几乎没有耗散和传输速率，遵循相同的缩放与距离的束缚态波函数。此外，我们表明，Weyl点的拓扑性质转化为两个重要的特征的Weyl束缚态，因此它介导的相互作用：第一，它的范围可以调整而不会失去幂律约束，第二，他们是强大的能量紊乱下的浴。据我们所知，这是第一个提出的光子设置，同时结合了相干性，可调性，长距离和鲁棒性的混乱。这些发现最终可能为设计更强大的长距离纠缠协议或研究长距离相互作用系统的量子模拟实现铺平道路。
2020-12-23 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Theory of the strong coupling between quantum emitters and propagating surface plasmons
在这里，我们提出了在二维金属表面中观察到的量子发射体和传播的表面等离子体之间的强耦合现象的理论基础。为此，我们开发了一个从头算量子框架，该框架考虑了发射体和表面等离子体之间的相干耦合，并结合了耗散和退相的存在。对于一个单一的发射器和一个无序的合奏发射器，我们的形式主义是能够揭示的关键物理机制，解释报道的现象，并确定优化强耦合的物理参数。
2013-04-09 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
SUPER excitation of quantum emitters is a multi-photon process
针对量子发射器SUPER激发机制的物理解释空白，研究提出全量子化模型，证明其为多光子过程，揭示了单发射器与多场模式的新型非线性相互作用。
2024-09-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Enhanced collective Purcell effect of coupled quantum emitter systems
腔嵌入式量子发射器显示出强烈的修改自由空间辐射特性，如增强衰减称为珀塞尔效应。中心参数是协同性$C$，相干腔耦合强度的平方与腔和发射体衰减速率的乘积的比率。对于单个发射体，$C$与跃迁偶极矩无关，并且由诸如精细度和模腰的几何腔特性决定。在最近的工作[物理学。119，093601（2017）]我们已经表明，偶极-偶极耦合量子发射体的系综中的集体激发显示出与腔模式的相干耦合和自发自由空间衰减之间的解纠缠。这导致了一个强大的增强腔协同周围的某些集体次辐射反共振。在这里，我们提出了一个量子朗之万方程的方法，旨在提供超越经典耦合偶极子模型的结果。我们表明，亚辐射增强的协同效应的影响刻在腔输出场的量子相关性，同时也强烈增加了腔发射系统的集体克尔非线性效应。
2019-04-30 quant-ph
Coherent Remote Control of Quantum Emitters Embedded in Polymer Waveguides
我们报告的相干内部状态控制的单晶纳米金刚石，平均包含1200个氮空位（NV）中心，嵌入在三维直接激光写入波导。我们激发NV中心通过波导传播的光，我们表明，发射的荧光可以有效地耦合到波导模式。我们发现到所有导模的平均耦合效率为21.6%。此外，我们调查光学检测的磁共振光谱以及拉比振荡记录通过波导耦合信号。我们的工作表明，该系统非常适合于在可自由配置的波导网络中的磁力测量和自旋相干性的远程读出，克服了对纳米金刚石中NV中心的直接光学访问的需要。这些波导集成传感器可能会开辟新的应用，如确定不透明或散射介质或光敏样品（如生物组织）内的磁场分布。
2019-08-15 physics.optics quant-ph
Independent electrical control of two quantum dots coupled through a photonic-crystal waveguide
本研究通过光子晶体波导耦合两个半导体量子点发射体，利用局部电Stark场实现独立控制，并验证了相干耦合，为多发射体集体耦合提供了可扩展途径。
2023-03-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent Nonlinear Single Molecule Microscopy
我们研究了一种基于单个辐射源拉比振荡的非线性局域显微方法。我们证明了这种新技术的基本工作原理，使用低温远场实验中，小于$λ$ /10的亚波长功能获得。使用蒙特卡罗模拟，我们显示了优越的定位精度，这种方法在现实条件下，更高的采集速度或所需的光子数较低的潜力相比，传统的线性计划。该方法可以适用于除分子之外的其他发射体，并且允许在到单个测量像素的不同距离处定位若干发射体。
2010-08-27 physics.optics quant-ph
Light Statistics from Large Ensembles of Independent Two-level Emitters: Classical or Non-classical?
该研究探讨弱驱动下独立二能级发射器集合的光子统计特性，通过推导二阶自相关函数发现从强反聚束到超聚束的异常双光子关联，且发射器位置无序可增强这些特征，揭示相干散射与自发辐射耗散的相互作用机制。
2024-11-26 quant-ph
Dark state semilocalization of quantum emitters in a cavity
我们研究了量子发射体集体耦合到无损耗腔模的无序系综。后者被发现修改的“暗”本征态的本地化特性，表现出被本地化的多个，非连续的网站上的字符。我们表示这样的状态半本地化，并通过标准的本地化措施来表征它们。我们表明，这些国家可以非常有效地促进相干能量输运。我们的论文强调了暗态在强光-物质耦合系统中的重要作用。
2020-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Cavity-mediated collective emission from few emitters in a diamond membrane
该研究通过将金刚石薄膜中的NV中心耦合到高精细度微腔，使少数非相干发射体进入集体发射区域，观察到超线性发射速率和光子聚束/反聚束现象，为多光子量子态生成和少发射体系统纠缠制备提供了前景。
2023-11-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence of Quantum Emitters in hexagonal Boron Nitride
本文揭示hBN常规退火和掺杂工艺会通过电荷陷阱诱导光谱扩散导致B中心量子发射器退相干，而电子束辐照原始薄片可使线宽接近寿命极限，强调晶格质量与微创纳米制造对相干量子技术的关键意义。
2024-10-22 physics.app-ph quant-ph
Spectral multiplexing of telecom emitters with stable transition frequency
在量子网络中，相干发射器可以使用光子通道在大距离上纠缠。在固态器件中，所需的高效光发射器界面可以通过将光限制在纳米光子结构中来实现。然而，波动的电荷和磁矩在附近的界面，然后导致光谱的不稳定性的发射体。在这里，我们避免这种限制时，提高光子发射高达70（12）倍，使用法布里-珀罗谐振器与嵌入式19微米薄的晶体膜，其中我们观察到约100个单独的铒发射器。在长期测量中，它们表现出< 0.2 MHz的特殊光谱稳定性，这受到与周围核自旋耦合的限制。我们进一步实现光谱复用相干控制，并找到0.11（1）ms的光学相干时间，接近最强耦合发射器的寿命极限0.3 ms。我们的研究结果构成了一个重要的一步，频率复用量子网络节点直接在电信波长。
2022-10-28 physics.optics quant-ph
Observation of resonance fluorescence and the Mollow-triplet from a coherently driven site-controlled quantum dot
固态量子发射器的共振激发具有确定性地激发局域激子同时确保最大相干发射的潜力。在这项工作中，我们证明了相干耦合的激子局域在光刻定位，网站控制的半导体量子点的外部共振激光场。对于强连续波驱动，我们观察到的特征Mollow三重态和分析拉比分裂和边带宽度作为驱动强度和温度的函数。边带宽度随温度和驱动强度的平方线性增加，我们通过激子与纵向声学声子的耦合来解释。我们还发现拉比分裂随温度的增加，这表明温度诱导的激子波函数的离域导致的振子强度的增加。最后，我们证明了相干控制的激子激发态人口通过脉冲共振激发和观察的拉比振荡的阻尼与脉冲面积的增加，这是符合我们的激子-光子耦合模型。我们相信，我们的工作概述了实现完全可扩展的固态量子发射器平台的可能性。后者是更先进的集成纳米光子量子线路的关键先决条件之一。
2015-12-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Emergence of super-Poissonian light from indistinguishable single-photon emitters
光学干涉是现代物理学中的一个重要资源。在单个原子和光子的尺度上，这是一个不同的概念，导致不同的相干现象。我们提出的实验表征的相干和统计特性的光从合奏的被困离子增加了一些贡献的相位不相干的独立的原子粒子范围从一个到几百个。它最终证明了超泊松量子统计如何非平凡地纯粹从有限数量的不可区分的单光子发射器在一个单一的检测模式的限制。实现新的光发射制度，其中这些独立的原子有助于相干的超泊松统计提供了一个新的视角出现在原子尺度上的光学相干性，并构成了一个独特的工具箱，其产生和控制在最微观的水平。
2022-09-20 physics.atom-ph quant-ph
Decoherence-free many-body Hamiltonians in nonlinear waveguide quantum electrodynamics
本文提出在非线性波导量子电动力学中结合发射体阵列与参数增益，构建耦合强度随间距增加的多体哈密顿量，实现仅靠全局压缩驱动直接从基态相干生成无退相干态，为量子计算等技术铺路。
2024-05-30 quant-ph
Photonic Kondo model
在这里，我们介绍和研究的近藤模型的光子模拟。该模型被定义为一个远失谐制度的光子散射的$Λ$型配置耦合到一维传输线的线性色散的三能级发射器。我们通过研究由相干场脉冲驱动的局部系统（发射器）的动力学以及散射光的一阶和二阶关联函数来表征该系统。各种偏振相关效应，包括发射器和传输的光子之间的纠缠量化的发射器的状态的纯度。我们还表明，散射光的统计特性是非常敏感的入射相干脉冲的偏振。
2016-11-29 quant-ph
Influence of excited state decay and dephasing on phonon quantum state preparation
单光子发射体和声子之间的耦合为存储和传输量子特性提供了许多可能性。本文用独立玻色子模型描述了光驱动二能级系统与离散声子模之间的耦合。定制的光学驱动不仅可以产生相干声子态，还可以在声子系统中以薛定谔猫态的形式产生相干叠加。我们分析了衰变和退相的二能级系统上这些声子制备协议的影响。我们发现，衰变使相干声子态在相空间中呈圆形分布。虽然两个激发激光脉冲之间的退相导致声子系统中干涉能力的降低，但在跃迁到基态期间，衰变使其保持不变。这允许将声子量子态性质存储在单光子发射器的基态中。
2019-07-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
A Hybrid Jump-Diffusion Model for Coherent Optical Control of Quantum Emitters in hBN
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）；Ulm University（乌尔姆大学）
本文提出一种混合跳扩散模型，用于研究hBN中机械解耦量子发射体的相干光学控制，通过模拟温度依赖的光谱动态和相干性，揭示了声子相关的光谱扩散和跳跃样不稳定性，并预测了临界温度下的过阻尼动力学。
2026-03-03 physics.optics quant-ph
The quantum and classical field scattered on a single two-level system
在许多问题中，弱相干脉冲的散射振幅几乎与单个光子的散射振幅相等。我们彻底比较了：（i）短微波相干脉冲从射频发生器和（ii）真空光子相干叠加从两个能级的EQUIPMENT，都指向一个单一的二能级系统（探针）的散射。为此，我们使用两个超导量子比特来实现Escort和Probe，两者都强耦合到同一个波导。然而，与使用的磁循环器，我们耦合的领域，从Ehrs的探针没有反向反作用，从而与级联的原子系统中实现波导QED设置。通过测量散射场的动力学，我们发现两种情况之间存在一定的差异，通过分析和数值研究证实。特别地，我们找到了模仿Ehrman叠加的经典脉冲的最佳幅度$Ω_{*}$，对于该最佳幅度，差异变得非常小（但不为零），并且在实践中几乎无法测量。
2023-02-27 quant-ph
Comment on "Thermal, Quantum Antibunching and Lasing Thresholds from Single Emitters to Macroscopic Devices"
在最近的一封信[物理。126，063902（2021）]，M. A. Carroll等人导出了一个模型，用于分析确定腔体中发射器的热、集体反聚束和激光发射机制。根据他们的模型，纳米激光器表现出一个明显的阈值，在该阈值处，相干激光场以有限的泵浦速率从分叉出现。该相干场的幅度随着泵浦速率的进一步增加而增加。这种行为与单模高$β$纳米激光器中向激光的转变的通常观点形成对比，根据该通常观点，随着泵浦速率的增加，进入激光模式的强自发发射导致从热态到相干态的平滑转变。在这里，我们证明了作者忽略了他们的模型方程中的重要项，这导致了分叉和理想的单色场以有限的泵浦速率出现。
2021-10-17 physics.optics quant-ph
Dicke Superradiance in Extended 2D Quantum Arrays Coupled to Metasurface Bound States in the Continuum
University of Manchester（曼彻斯特大学）；Newcastle University（纽卡斯尔大学）；A*STAR (Agency for Science, Technology and Research)（新加坡科技研究局）；Consejo Superior de Investigaciones Científicas（西班牙高等科学研究委员会）
利用超材料本征态在连续体实现扩展二维量子阵列中的迪克超辐射，通过高效耦合克服子波长限制，实现理想化超辐射极限。
2026-02-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Controlling interactions between quantum emitters using atom arrays
我们研究二维原子阵列作为一个平台来修改单个量子发射器的电磁环境。具体来说，我们证明了控制发射线宽，共振频率的变化，和本地增强的驱动场是可能的，由于强偶极-偶极相互作用有序，亚波长原子配置。我们证明，这些效应可以用来显着增强原子阵列内的远距离量子发射器之间的相干偶极-偶极相互作用。可能的实验实现和潜在的应用进行了讨论。
2020-05-05 quant-ph
