Optimal Squeezing in Resonance Fluorescence via Atomic-State Purification
原子共振荧光的压缩被证明是优化的适当设计的环境,这可以实现一个准谐振腔。当原子相干性达到最大时,压缩效应达到最佳,对应于纯原子量子态。原子态纯化是通过腔场对原子的反作用来实现的,它增加了原子的相干性,降低了原子的激发。对于实际的腔,原子与腔场的耦合产生了超过99%的原子态纯度。在这种情况下,挤压对失相的脆弱性大大降低,这对于各种应用可能是重要的。
2012-06-27 quant-ph
Vibrational enhancement of quadrature squeezing and phase sensitivity in resonance fluorescence
振动环境通常被认为对固态和分子系统的光发射特性有害,限制了它们在量子信息协议内的性能。鉴于这种环境是自然产生的,重要的是要问,它们是否可以反过来对我们有利。在这里,我们表明,振动相互作用可以利用共振荧光产生光学状态,具有更高程度的正交压缩比孤立的原子系统。考虑到一个受驱动的量子点耦合到声子的例子,我们证明了它是可行的,超过理论上可获得的最大水平的压缩在一个孤立的原子系统,确实接近饱和的基本上限压缩从一个两能级发射器。我们分析了这些振动增强压缩态在相位估计协议中的性能,发现对于相同的光子通量,它们可以优于单模压缩真空态。
2019-07-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cavity-assisted enhanced and dephasing immune squeezing in the resonance fluorescence of a single quantum dot
从理论上证明了在连续激光驱动下,柱微腔中单个量子点共振荧光的增强和退相免疫压缩。我们采用了基于极化子主方程理论的形式,将激子-声子耦合的影响,相当准确地在点腔系统。与自由空间中的理想单二能级系统相比,量子点的腔耦合效应使量子点的压缩效应显著增强。特别是,我们显示了四倍的压缩增强相比,一个单一的量子点没有腔耦合。我们进一步证明了压缩的持久性,即使当纯退相变得大于辐射衰变率。这些新的功能归因于腔增强相干性造成的声子诱导的非相干率的恶化的影响的部分减少。我们还表明,声子诱导的非相干率对压缩的恶化影响可以通过适当地调节失谐量来部分地规避。
2020-08-13 quant-ph
Squeezing of intensity noise in nanolasers and nanoLEDs
分析了纳米激光器和纳米发光二极管的强度噪声,用于传统的和安静的电子泵浦到有源区。结果表明,纳米发光二极管与珀塞尔增强发射率,使极端的电介质限制,可能是很好的强度压缩光的带宽内的几个千兆赫兹的来源。阐明了强度压缩的物理机制,并指出强度压缩对参量的依赖性可以用有效的Fano因子来解释。
2020-05-01 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Feedback control of the squeezing of the fluorescence light
在连续时间量子测量理论的表述中,量子轨道理论非常适合于引入基于测量的反馈和量子系统的闭环控制。在本文中,我们提出了这样一个结构的具体情况下,一个二能级原子受相干,单色激光。特别是,我们展示了如何快速的反馈à拉怀斯曼和米尔本可以在制定的理论。然后,研究了自由荧光的光谱,给出了典型的量子现象:压缩和亚自然谱线窄化。
2009-10-09 math-ph math.MP quant-ph
Optimal Squeezing in the Resonance Fluorescence of Single Photon Emitters
天文学和天体物理学年度评论,第51卷,第511页e研究相干驱动的单光子源,如原子和量子点。如果发射极的电子子系统处于纯量子态,则实现了最大压缩。除了与电磁真空的非相干耦合外,还利用腔作为第二个衰变通道实现了净化。对于实际的空腔,这产生了超过99%的电子状态的纯度。除了数值计算,我们也得到近似的分析结果。在此基础上,研究了辐射源环境对激光器的影响,包括辐射源和腔模的无辐射退相和非相干泵浦。压缩对退相干的脆弱性大大降低,因此即使在恶劣的条件下,压缩仍然存在。还考虑了这种光源的压缩测量。
2013-08-29 quant-ph
Low-frequency squeezing spectrum of a laser drivenpolar quantum emitter
对非压缩真空库阻尼的半经典外激光场驱动的极性量子发射体的低频共振荧光谱的非相干部分的研究表明,发射的荧光场仍然受到一定程度的压缩。如还发现的,原则上可以通过由压缩真空储存器阻尼发射器来实现更高程度的压缩。
2021-12-22 quant-ph
Entanglement in atomic resonance fluorescence
来自规则原子系统的共振荧光被示出为表示在两个不同方向上传播的非高斯纠缠辐射的连续源。对于单个原子,纠缠发生在与压缩相同的条件下。对于更多的原子,纠缠可以更强大的对退相比压缩,从而提供了一个有用的连续源的各种应用的纠缠辐射。
2010-03-10 quant-ph
Limitations in Fluorescence-Detected Entangled Two-Photon-Absorption Experiments: Exploring the Low- to High-Gain Squeezing Regimes
本研究复制并扩展了纠缠双光子吸收实验,发现在低增益区间双光子荧光信号低于检测阈值,仅在通过和频生成验证理论模型的高增益区间可观测,表明当前技术下光子纠缠无法实用增强分子双光子荧光光谱与成像。
2024-04-25 quant-ph
Enhanced squeezing by absorption
通常认为吸收对量子相干性效应是有害的。然而,对于复杂吸收光谱的情况却研究得很少。本文研究半导体量子阱中激子的共振荧光。激子的产生需要吸收入射的泵浦激光。因此,介质的吸收光谱充当发射光的光谱滤波器。令人惊讶的是,吸收甚至可以改善量子效应,如量子阱系统的共振荧光的压缩所证明的。这种效应可以通过由于吸收而改善的相位匹配来解释。
2016-03-23 quant-ph
Twin-beam intensity-difference squeezing below 10 Hz
我们报告的产生强,明亮的光束强度差压缩到测量频率低于10赫兹。我们在Rb蒸气中的四波混频过程中产生双模压缩,其中单程增益非线性过程不需要腔锁定,仅依赖于被动稳定性。我们使用半导体激光器技术和一些技术,包括双种子,以消除种子的4WM过程中引入的噪声以及背景噪声。实现了仅受实验室机械和大气稳定性限制的频率的双光束强度差压缩。这些结果应使重要的低频应用,如直接强度差成像与明亮的光束集成检测器。
2018-10-22 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Coexistence of thermal noise and squeezing in the intensity fluctuations of small laser diodes
激光的强度波动由光子数率方程推导出。在短时间的限制下,诸如典型半导体激光器二极管的小型激光器件的光子统计显示出甚至高于阈值的热特性。在由噪声的低频分量表示的长时间平均的限制下,相同的器件表现出压缩。结果表明,在激光二极管的多模输出光场中,压缩和热噪声可以共存。这一结果意味着规则泵浦半导体激光器二极管产生的压缩光与单模压缩光有本质的不同。特别地,使用这种类型的集体多模压缩不能产生光子之间的纠缠。
2000-06-29 physics.optics quant-ph
Relative intensity squeezing by four-wave mixing with loss: an analytic model and experimental diagnostic
在原子蒸气中共振附近的四波混频可以产生相对强度压缩光,适用于超过散粒噪声极限的精密测量。我们发展了一个解析的分布增益/损耗模型来描述通过非线性介质的混合和吸收的竞争。使用一种新的矩阵演算,我们提出了封闭形式的表达由该系统产生的相对强度压缩的程度。我们使用这些理论结果来分析实验测量的压缩从$^{85}$ Rb蒸汽和演示的分析模型的实用性作为一个实验诊断。
2011-02-13 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Relative-intensity squeezing of high-order harmonic "twin beams"
本文提出一种全光强场方案,通过高次谐波产生相对强度压缩的“孪生光束”,覆盖广泛光子能量,为强场非经典XUV光源和高精度光谱学工具的发展铺路。
2023-11-17 physics.optics quant-ph
Strong broadband intensity noise squeezing from near-infrared to terahertz frequencies in semiconductor lasers with nonlinear dissipation
本文提出利用具有尖锐强度依赖耗散的半导体激光器,在红外到太赫兹波段实现超过10 dB的强宽带强度噪声压缩,并展示自脉冲与双稳态行为,为片上量子光通信、计算和传感提供新平台。
2024-05-07 physics.optics quant-ph
Greatly enhanced intensity-difference squeezing for narrow-band quantum metrology applications
窄带强度差压缩光束在量子精密测量和引力波探测中有重要的应用。产生窄带强度差压缩的最佳途径是在高增益介质中利用参量放大的四波混频过程。这样的IDS可以进一步增强级联多个参数放大的四波混频过程中单独的原子介质。实验装置复杂、损耗增加以及随着级数的增加需要高功率泵浦激光器等限制了这种方案在实际应用中的广泛应用。在这里,我们表明,通过调制的内能级(s)与额外的激光(s),原来的强度差压缩的程度可以大大增加。在$Λ$型三能级结构中,利用参量放大非简并四波混频过程,初始强度差压缩为$-8.5\pm0.4$ dB,当我们用一束或两束激光调制所涉及的基态/激发态时,强度差压缩的程度可以提高到$-11.9\pm0.4$ dB/ $-13.9\pm0.4$ dB(经损耗校正).更重要的是,在标准量子极限以下观察到$-9.7\pm0.4$ dB的最大噪声降低(仅针对电子噪声校正),这是迄今为止在四波混频中的相位不敏感放大中报道的最强噪声降低。将该模型应用于量子精密测量中,在相同的相位敏感强度下,与传统的马赫-曾德尔干涉仪相比,其信噪比提高了23 dB,在散粒噪声极限之外,均方根相位测量灵敏度提高了14倍。我们的研究结果表明,低损失,鲁棒性和有效的方式来产生高程度的入侵检测系统,并促进其潜在的应用。
2017-09-26 physics.optics quant-ph
Quantum dot resonant-fluorescence linewidth narrowing and enhanced intensity
我们研究了量子点及其周围环境在弱非共振光激发下的过程。我们观察到不均匀的发射线宽的减少,以及先前观察到的共振荧光(RF)的增强。扫描激发和检测频率,我们区分均匀和不均匀的扩大。蒙特卡罗模拟模型增强RF只有当我们包括电荷载流子损失从量子点引起的共振激光。线宽变窄的原因主要与增强的RF无关。
2017-02-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phase-dependent fluctuations in intermittent resonance fluorescence
三能级原子共振荧光中的电子搁置效应引起亮周期和暗周期。相应的非相干谱包含一个非常窄的非弹性峰上的两个级别的光谱。利用平衡零差探测和条件零差探测理论,研究了间歇共振荧光系综平均位相涨落。只有在压缩正交谱中才有尖锐的峰。在平衡零差检测中,峰值是正的,这大大减少了压缩,也可以在其方差中看到。在条件零拍探测CHD中,对于弱到中等强度的激光,峰值是负的,增强了压缩,对于强场,边带变得色散,与正的尖峰一起主导光谱。后者的影响是由于不可忽略的三阶波动所产生的原子激光器的非线性和增加的稳定状态的搁置状态的人口。一个简单的数学方法使我们能够获得准确的分析结果。
2018-10-05 quant-ph
Revival-collapse phenomenon in the quadrature squeezing of the multiphoton intensity-dependent Jaynes-Cummings model
对于描述二能级原子与辐射场相互作用的多光子依赖强度Jaynes-Cummings模型(JCM),我们证明了原子反转与正交压缩之间的关系.我们给出了从这个关系中获得最佳信息的必要条件。此外,我们表明,这种关系是只敏感的大值的失谐参数。此外,我们还对非共振标准JCM的这种关系作了简要的讨论。
2009-09-02 quant-ph
Quadrature squeezed photons from a two-level system
共振荧光是光场与二能级系统相互作用的结果,在量子光学的发展及其应用中起着重要的作用。尽管它的概念简单,但它包含了广泛的有趣现象,如莫洛三重态发射光谱和相干光子发射。共振荧光的一个基本方面,减少了自由空间中原子单光子流的量子涨落,早在30多年前就被预测到了。然而,要求在弱激发状态下操作,加上适度的原子振子强度和低收集效率的组合,继续为观察原子压缩提供严格的实验条件。试图绕过这些问题不得不牺牲反聚束,由于无论是从原子系综或多光子跃迁内的光学腔的前向散射。在这里,我们使用一个人工原子与一个大的光学偶极子,使100倍的光子探测率比自然原子对应物的改善,并达到观察正交压缩在单共振荧光光子的必要条件。利用相位相关的零差强度相关探测,我们证明了共振荧光的电场正交方差比真空涨落的基本极限低3%,而光子统计仍然是反聚束的.压缩和反聚束同时出现是光子的波粒二象性的一个完全非经典的结果。
2015-06-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum trajectories, feedback and squeezing
量子轨道理论是对量子系统的连续观测和基于观测输出的反馈进行建模的最佳数学设置。在此框架下,我们研究了如何增强相干单色激光激发的二能级原子所发射的荧光的压缩。在存在的Wiseman-Milburn反馈方案的基础上,零差检测的一部分发射光,我们分析了压缩依赖于各种控制参数。
2008-01-30 quant-ph
Quantum entanglement and position-momentum entropic squeezing of a moving Lambda-type three-level atom interacting with a single-mode quantized field with intensity-dependent coupling
本文研究了运动$Λ$型三能级原子与单模腔场在依赖强度耦合下的相互作用。在得到整个系统的态矢量后,我们研究了系统的非经典特性,如量子纠缠、位置-动量熵压缩、正交压缩和亚泊松统计.数值结果表明,通过选择合适的非线性函数,并通过适当地选择场模结构参数,引入原子运动效应,可以控制压缩周期、熵压缩持续时间和最大压缩。此外,原子的运动以及非线性函数导致原子与光场纠缠度的振荡行为。
2014-07-29 quant-ph
Intensity of parametric fluorescence pumped by ultrashort pulses
研究了超短紫外光脉冲在低转换和高转换下的参量下转换强度。在第一个制度,我们开发了一个简单的解析表达式的荧光的光子通量。使用三维随机维格纳方法的数值模拟提供的结果在后者政权。我们发现,微扰近似的光子通量作为信号的波长和观察角度的函数,定量地描述了甚至非微扰制度。对于短泵浦脉冲,荧光强度在泵浦和下转换的群速度相等的频率处最高。对于较长的泵浦脉冲,该要求逐渐放宽。此外,对于小泵浦光束,强度强烈依赖于相互作用场之间的空间发散度。
2008-04-21 quant-ph
Theory of intersubband resonance fluorescence
强烈泵浦的两能级系统的荧光光谱的特征在于已经在各种系统中观察到的Mollow三重态,从原子到量子点和超导量子比特。我们从理论上研究了量子阱中强泵浦子带间跃迁的荧光。我们的研究结果表明,这样的系统的多电子性质导致通常的Mollow理论的修改。特别地,荧光光谱中的中心峰的强度成为电子相干性的函数,允许通过荧光强度测量获得二维电子气的相干时间。
2015-11-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Large time-asymmetric quantum fluctuations in amplitude-intensity correlation measurements of a V-type three-level atom resonance fluorescence
本文研究了双色驱动V型三能级原子的散射场在振幅-强度关联中的不对称性和对经典边界的严重破坏。这些特征是由振幅场和强度场算符的非对易性以及系统中强的非高斯涨落引起的。共振荧光的振幅-强度关联,其大的三阶波动,描述的非经典特征的发射场更准确地比二阶措施有关的压缩。这些相关性的谱和方差以及强度-强度相关性提供了丰富的支持信息。
2017-06-09 quant-ph
Intensity-field correlation of single-atom resonance fluorescence
我们报告测量的强度场关联函数的共振荧光的一个单一的捕获Ba+离子。光子的探测使原子处于其基态,我们观察到它在与具有明确相位的激光场相互作用下的后续演化。我们记录了共振荧光源场的回归。这提供了对单个原子辐射偶极子场的直接测量,并显示出其强的非经典行为。在实验装置中,干涉测量以荧光光子检测为条件。由此记录的三阶关联函数证明了单原子、单光子水平上的波粒二象性的一个方面。
2009-04-21 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
Resonance fluorescence from an artificial atom in squeezed vacuum
本文介绍了在压缩真空中实现共振荧光的一种实验方法。我们强烈耦合微波频率压缩光超导人造原子和检测所产生的荧光与宽带行波参量放大器启用的高分辨率。我们调查的荧光光谱中的弱和强的驱动制度,观察到高达3.1分贝的减少的荧光线宽低于普通的真空水平和一个戏剧性的依赖性的Mollow三重态光谱上的相对相位的驱动和压缩真空领域。我们的结果与压缩真空中二能级原子产生的光谱的预测非常一致[Phys. Rev. Lett. \textbf{58},2539-2542(1987)],证明了共振荧光提供了表征低温环境中挤压的资源有效的手段。
2016-07-15 quant-ph
Phase-dependent fluctuations of resonance fluorescence near the coherent population trapping condition
研究了单个$Λ$型三能级原子在相干布居囚禁附近的共振荧光的位相涨落,在双光子失谐条件下。为此,我们采用条件零差检测(CHD)的方法,考虑在弱驱动制度的压缩,并扩展到非高斯波动饱和和强字段。在此框架下,并使用一个单一的捕获$^{138} \mathrm{Ba}^{+}$离子的共振荧光的估计参数设置,从探测跃迁散射的光被发现表现出非经典的字符和显着的不对称的三阶波动的振幅强度相关的CHD。
2021-02-16 quant-ph
Conditional transfer of quantum correlation in the intensity of twin beams
实验证明了一种在连续变量下传输量子关联的条件方案。两对孪生光束中的量子关联被转移到两个初始独立的闲频光束中,每个光束的特征在于强度差压缩为7.0 dB。量子关联转移导致两个闲频光束之间的强度差压缩为4.0 dB。研究了制备概率和转移概率与选择带宽的关系。
2005-04-06 quant-ph
Resonance fluorescence in a waveguide geometry
我们展示了如何计算任意强度相干态光场与波导几何中的二能级系统相互作用的散射场的一阶和二阶统计。具体来说,我们计算的共振荧光量子位,使用输入输出形式主义。我们推导出的透射和反射系数,并说明了聚束和反聚束的光,是在向前和向后的方向散射,分别。我们的结果同意与以前的计算单光子和双光子散射,以及那些基于主方程的方法。
2012-02-16 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Number-phase entropic squeezing and nonclassical properties of a three-level atom interacting with a two-mode field: Intensity-dependent coupling, deformed Kerr medium and detuning effects
在本文中,我们按照我们提出的模型J。B { \bf 30},1109- 1117(2013),其中研究了存在非线性时腔中$Λ$型三能级原子与量子化双模辐射场之间的相互作用。在简要回顾了原子-场系统态矢量的获得过程之后,进一步讨论了整个系统态的一些有趣而重要的物理特征(在量子光学研究领域中特别有意义),即:研究了数相熵测不准关系(基于双模Pegg-Barnett形式)和由亚泊松统计量、Cauchy-Schwartz不等式和两种压缩现象组成的非经典符号.在我们的报告中,强度依赖耦合,变形克尔介质和失谐参数的影响,对所考虑的量子系统的上述每一个非经典标准的深度和域进行了详细的研究。它表明,上述每一个非经典方面可以通过适当地选择相关的参数。
2014-07-26 quant-ph
Squeezing of thermal fluctuations in four-wave mixing in a Λ-scheme
本文从理论上研究了热库中三能级原子的Λ-方案在四波混频区的双模正交压缩机制。我们证明了噪声从基态分裂的低频到光频的非线性传递过程极大地改变了有效双模压缩的条件。当低频热光子数较高时,损伤因子是显著的,并且非弹性过程在基态相干衰减中的作用不可忽略。我们找到了压缩的最佳条件,特别是最佳的密度-长度积依赖于弛豫参数和驱动强度。
2016-08-11 physics.optics quant-ph
Fluorescence photon measurements from single quantum dots on an optical nanofiber
利用纳米光纤对单量子点的荧光光子发射特性进行了实验研究。我们证明了单量子点可以沿着一个光学条纹系统地和可重复地沉积,精度为5 μm。对于光学量子点上的单量子点,通过改变激发激光强度,我们测量了耦合到量子点上的荧光光子数和归一化光子关联。我们估计荧光光子耦合效率为9.4 \pm 3%以上的双导模。
2011-12-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
A high-fidelity photon gun: intensity-squeezed light from a single molecule
一个二能级原子一次不能发射一个以上的光子。早在20世纪80年代,这种量子特征就被认为是通向“单光子源”的途径,在这种源中,规则的激发序列将产生光子数波动低于散粒噪声的光粒子流。这种强度压缩的光束对于诸如量子成像、传感、增强的精确测量和信息处理的一系列应用将是期望的。然而,这些源的实验实现受到低光子收集效率和光物理缺陷造成的大损失的阻碍。通过将平面金属电介质天线应用于有机分子,我们证明了迄今为止报道的最有规律的单光子流。测量的强度波动显示2.2 dB的压缩限制我们的检测效率,相当于6.2 dB的强度压缩后的天线。
2016-08-29 physics.optics quant-ph
Quantum interferometer combining squeezing and parametric amplification
高精度干涉仪是精密计量的基础,而量子噪声限制了干涉仪的最终灵敏度。在这里,我们提出并实验证明了一个紧凑的量子干涉仪,包括两个光学参量放大器和压缩态内产生的干涉仪直接用于相位传感量子态。通过压缩散粒噪声和放大相位敏感强度,确定性地实现了超过标准量子极限的$4.86\pm 0.24$ dB的灵敏度提高,并在相同的相位敏感强度下获得了比现有干涉仪更小的最小可探测相位。这种干涉系统在各种物理量微小变化的测量中具有显著的潜在应用。
2020-05-05 quant-ph
Quantum superresolution in fluorescence microscopy
阿贝在140年前提出的光学衍射极限,对经典光学中的成像分辨率施加了限制。在过去的二十年里,已经提出了许多理论方案,利用光的量子特性来克服光学成像中的衍射障碍。然而,亚衍射极限量子成像的实验实现仍然难以捉摸。在这里,我们展示了一种量子成像方法,利用非经典光自然产生的荧光显微镜由于光子反聚束,一个根本的量子现象,禁止同时发射多个光子。使用光子计数数码相机,我们检测反聚束诱导的二阶和三阶强度相关,并在标准宽场荧光显微镜进行亚衍射极限量子成像。
2013-07-11 physics.optics quant-ph
Enhanced cooperativity for quantum-nondemolition-measurement--induced spin squeezing of atoms coupled to a nanophotonic waveguide
我们研究了纳米光子波导附近原子-光界面中协同效应的增强,并将其应用于原子自旋的量子非破坏(QND)测量。这里,每个原子的协同性由测量强度与退相干率之间的比率确定。反直觉地,我们发现,通过将原子放置在一个方位角的位置,引导探测模式具有最低的强度,我们增加了合作。这是因为QND测量强度取决于探针和被引导到正交偏振模式中的散射光之间的干涉,而退相干速率取决于探针的局部强度。因此,通过适当地选择几何形状,对于高度各向异性模式,良好散射与不良散射的比率可以大大增强。我们应用这一点来研究自旋压缩所造成的QND测量自旋投影噪声通过法拉第效应在两个纳米光子的几何形状,一个圆柱形波导和方形波导。我们发现,大约2500个原子和使用现实的实验参数,$ \sim 6.3 $和$ \sim 13 $ dB的压缩可以分别实现在矩形和方形波导。
2018-03-15 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Entanglement, quantum statistics and squeezing of two $Ξ$-type three-level atoms interacting nonlinearly with a single-mode field
研究了两个$Ξ$型三能级原子与单模腔场在依赖强度耦合区的相互作用。当原子处于激发态,光场处于相干态时,利用Laplace变换技术得到了所考虑的原子-光场系统的波函数的精确解析解.所提出的结构具有潜在的能力,根据所选择的非线性函数产生各种新的类纠缠态。两种形式的强度依赖耦合以及常数耦合被认为是。数值研究了相应态的量子纠缠、量子统计和正交压缩等重要物理性质,确定了纠缠态的非经典特性.特别地,利用线性熵研究了依赖强度耦合对系统不同二分体(即“原子$+$原子”-场和“场$+$原子”-原子)之间纠缠度的影响.同时,通过引入负性作为一种有用的度量,详细研究了两原子间的纠缠。
2014-08-13 quant-ph
Effect of biased noise fluctuations on the output radiation of coherent beat laser
本文研究了有偏噪声涨落对单光子相干拍频激光压缩度和辐射强度的影响。结果表明,在一定条件下,腔内外的辐射都表现出压缩效应。在这两个区域中,有偏噪声输入显著增强了压缩程度。尽管腔外存在偏置环境模式,但取决于原子叠加的初始准备和外部驱动辐射的振幅,腔外的压缩程度可以大于或等于或甚至小于腔辐射。但是,辐射的强度被发现是较小的腔外,无论这些参数。
2009-07-15 quant-ph
Graph states and carrier-envelope phase squeezing
我们提出了一类新的连续变量图形态,它可以用来描述光学频率梳中的纠缠和多模压缩。我们表明,这种状态的一个特定的情况下,符合压缩的载波包络相位,或总强度,锁模激光。然后,我们讨论了有关测量的载波包络相位的频率梳的量子噪声的实验问题,并表明,这可以通过使用量子外差复用,一种技术,可能是有用的测量多体纠缠以及进行。
2007-07-07 quant-ph
Classical signature of ponderomotive squeezing in a suspended mirror resonator
实验研究了高精细度法布里-珀罗腔中小质量运动反射镜与入射光场的辐射压耦合。使用经典强度噪声来模拟辐射压力量子涨落,有质动力压缩的物理学作为场求积之间的光-机关联的结果而发挥作用。同样的方案可以用来探测量子水平上的有质动力压缩,从而为量子光学和高灵敏度测量实验开辟了新的途径。
2010-02-01 quant-ph
Antibunching and unconventional photon blockade with Gaussian squeezed states
光子反聚束是在强非线性系统中通常观察到的量子现象,其中光子阻塞抑制了同时检测到两个光子的概率。反聚束也被报道与高斯态,其中优化的振幅压缩产生经典禁止的强度相关值,$g^{(2)}(0)<1$。因此,观察到的反聚束不一定是光子-光子相互作用的特征。为了阐明强度相关的意义,我们推导出一个充分条件,如果一个字段是基于$g^{(2)}(0)$测量的非高斯推导。然后,我们表明,高斯反聚束与退化的参量放大器是接近的理想情况下达到使用耗散压缩协议。最后,我们揭示了所谓的非常规光子阻塞效应预测驱动双腔设置与令人惊讶的弱克尔非线性,强调这是一个特殊的实现优化高斯振幅压缩。
2014-10-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Second-order coherence of fluorescence in multi-photon blockade
计算了受驱动耗散Jaynes-Cummings振子双光子共振运转中原子荧光的二阶关联函数。我们采用了一个最小的四能级模型,包括驱动双光子跃迁旁边的两个中间状态访问的耗散级联过程中,在精神[S。S. Shamailov等人,光学通信283,766(2010)]。我们指出JC振荡器的输出表现出双光子封锁和普通共振荧光的散射场之间的差异,并讨论了涉及中间态的量子干涉效应,这也被捕获在轴向透射光。原子发射的光谱和强度关联明确地反映了级联模型的特殊性。
2022-03-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Polarization squeezing of light by single passage through an atomic vapor
本文研究了线偏振激光束通过共振$^{87}$ Rb蒸气室时,一组可变的正交椭圆偏振分量的相对强度涨落。在阈值水平(-3dB)下观察到了实现多个连续变量量子协议所需的显著偏振压缩。基于标准偏振分量的设置非常简单,使得它特别方便于量子信息应用。
2011-08-31 physics.atom-ph quant-ph
Relation between squeezing of vacuum fluctuations, quantum entanglement and sub-shot noise in Raman scattering
采用完全量子化的方法研究了受激、自发和部分自发拉曼过程中模式的非经典性质。研究了相干散射(所有初始模式都是相干的)和混沌散射(初始声子模式是混沌的,所有其他模式都是相干的)。通过模间纠缠、真空涨落的单模压缩和模间压缩、亚散粒噪声和波方差等观测到喇曼过程的非经典特性。联合光子-声子数和积分强度分布,然后用来说明所观察到的非经典。还提供了条件和差异数分布,以说明非经典字符。本文还报道了所获得的非经典性之间的相互关系及其随相位、重调用时间和耦合常数比的变化。
2012-10-14 physics.optics quant-ph
Single-mode squeezing in arbitrary spatial modes
随着光的压缩态的产生已经成为实验室中的标准技术,人们越来越关注使压缩光束的光学参数适应各个应用的特定要求。已知成像、计量和量子信息可以受益于使用具有定制的横向空间模式的压缩光。然而,到目前为止,实验仅限于在给定的设置内产生几个压缩空间模式。在这里,我们提出了在拉盖尔-高斯和贝塞尔-高斯模式,以及任意的强度模式,所有从一个单一的设置使用空间光调制器(SLM)的单模压缩的产生。所获得的压缩程度主要受SLM引入的初始压缩和衍射损耗的限制,而在测量的边带处没有来自SLM的多余噪声。该实验说明了量子光学中的单模概念,并证明了当前SLM作为压缩光空间整形的灵活工具的可行性。
2016-01-15 physics.optics quant-ph
Rubidium atom spectral lineshapes in high intensity electric fields near an optical nanofibre
冷原子系统与光学纳米纤维的集成是一个越来越重要的实验平台。在这里,我们报告在一个强驱动,单频,双光子激发冷铷原子附近的光学纳米纤维的光谱观察。在共振时,需要考虑两个竞争过程,即更高的激发速率和由于共振散射而从纳米纤维中更强地推动原子。我们讨论的过程中,导致观察到的两个峰的轮廓在荧光光谱的激发激光扫描整个共振,注意到存在的光学纳米纤维显着改变荧光信号。这些观察结果对于需要ONF附近的高电场强度的实验是有用的,例如当驱动非线性过程时。
2022-01-16 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Beam focusing and reduction of quantum uncertainty in width at the few-photon level via multi-spatial-mode squeezing
我们首次证明了在四波混频过程中实现激光束在少光子水平上的聚焦,同时减小宽度的量子不确定性是可能的。量子不确定性的降低直接来自于局部强度波动的强烈抑制。这种同时聚焦和减少宽度不确定性的令人惊讶的效果是通过多空间模式压缩实现的,并且通过任何经典光学方法或单空间模式压缩是不可能的。我们的研究结果为量子增强成像,生物传感和计量学(包括纳米位移测量)开辟了有前途的可能性。
2018-09-07 quant-ph
Signatures of inter-sideband coherence in the resonance fluorescence spectrum of an acoustically-modulated quantum dot
Institute of Theoretical Physics, Wrocław University of Science and Technology(弗罗茨瓦夫科技大学理论物理研究所);Institute of Physics, University of Münster(明斯特大学物理研究所)
该研究采用马赫-曾德尔滤波场形式主义,证实干涉图几何倾斜可作为抗白噪声的边带相位相干指标,为固态架构的量子网络提供了边带单光子相干性验证框架。
2026-09-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Generating quantum correlated twin beams by four-wave mixing in hot cesium vapor
利用基于双$Λ$方案的非简并四波混频过程,在热铯蒸气中产生了最大强度差压缩为6.5 dB的量子关联孪生光束。实验中泵浦光和探测光之间具有很好的频率和相位差稳定性,这是压缩效应显著改善的主要原因。在较宽的实验参数范围内可以观察到强度差压缩,这保证了强度差压缩的鲁棒产生。由于该方案在Cs $D_{1}$线处产生多空间模式孪生光束,因此对涉及原子和固态系统之间的量子成像和相干界面的实验感兴趣。
2017-10-18 quant-ph
Quantum interference in the resonance fluorescence of a $J=1/2$-$J'=1/2$ atomic system: Quantum beats, nonclassicality, and non-Gaussianity
本文研究J=1/2-J'=1/2原子系统在激光驱动下由π跃迁量子干涉产生的共振荧光,揭示量子拍、非经典性与非高斯性,并分析其光谱和关联特征。
2024-01-17 quant-ph
Two-stroke thermal machine using spin squeezing operation
本文研究了整个运行期间开启自旋压缩的双冲程热机循环,发现自旋压缩越大能量基相干性越高,且在高度控制运行时间和压缩强度下可提升发动机效率与提取功率。
2024-11-16 quant-ph
Optimal atomic detection by control of detuning and spatial dependence of laser intensity
通过荧光进行的原子检测可能由于来自激光的反射或没有激发的透射而失败。通过控制激光强度的失谐和空间依赖性,可以提高给定速度范围的检测概率。讨论了一种简单的优化方法,并举例说明。
2003-05-14 quant-ph