Retrieval of phase memory in two independent atomic ensembles by Raman process
在高增益下的原子池自发喇曼过程中，斯托克斯光场和伴随的原子集体激发（原子自旋波）都是相干的。我们发现，由于该过程的自发性质，斯托克斯场和原子自旋波的相位从一种实现到另一种实现是随机变化的，但是反关联的。原子系综的相位在稍后的时间通过另一个拉曼过程读出，从而实现原子中的相位存储。Stokes场与原子集体激发之间的相位关联的观测是实现光与原子之间连续变量的宏观EPR型纠缠的重要一步。
2011-05-21 quant-ph
Interference spectroscopy with coherent anti-Stokes Raman scattering of noisy broadband pulses
我们提出了一种新的技术比较两个拉曼活性样品。该方法利用了具有噪声光谱的宽带激光脉冲的相干反斯托克斯拉曼散射（CARS）产生的信号的光学干涉。它不需要光谱分辨检测，也不需要有关样品拉曼光谱或入射光光谱的先验知识。我们从理论上研究了所提出的方法，并在甲苯和邻二甲苯样品上进行了原理验证实验。
2011-04-06 physics.optics quant-ph
Observation of single- and two-photon beating between independent Raman scattering
利用高增益区的自发拉曼过程，我们从一个原子系综中产生了两个独立的拉曼斯托克斯场。在单个实现中，在两个直接产生的斯托克斯场之间观察到时间拍频。拍频被发现是一个AC斯塔克频移效应的结果。然而，由于该过程的自发性质，两个斯托克斯场的相位从一个实现到另一个实现改变，使得拍频信号在许多实现上的平均之后消失。另一方面，拍频信号在双光子相关测量中被恢复，显示出双光子干涉效应。双光子拍频信号使我们能够获得拉曼过程中的退相信息。发现退相效应依赖于原子介质的温度。
2010-05-26 quant-ph
Efficient Raman Frequency Conversion by Feedbacks of Pump and Stokes Fields
我们实验证明了有效的拉曼转换到各自的斯托克斯和反斯托克斯领域在脉冲和连续模式与Rb-87原子蒸气室。转换效率对于斯托克斯场为40-50%，对于反斯托克斯场为20-30%。该转换过程是利用拉曼泵浦和频率转换场（斯托克斯或反斯托克斯）两者的反馈来实现的。该实验装置简单，易于应用于其它拉曼介质产生频差较大的光源。它们在非线性光学、原子物理学、量子光学和精密测量等方面有着广泛的应用。
2012-10-18 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Hamiltonian design in readout from room-temperature Raman atomic memory
本文介绍了在喇曼型铷-87蒸气温原子存储器中，光-原子界面哈密顿量操纵的实验结果。通过调节驱动光束的失谐量，我们改变了斯托克斯和反斯托克斯散射对四波混频过程的相对贡献，从而读出了原子存储器的空间多模态。我们测量了读出场的时间演化和写入和读出之间的空间强度相关性作为失谐的函数，使用增强相机。相关图使我们能够解决反斯托克斯散射和斯托克斯散射之间的关系，并量化它们的贡献。我们的实验结果同意定量与一个简单的，平面波的理论模型，我们提供。他们允许一个简单的解释的反斯托克斯和斯托克斯散射在读出阶段的共同作用。斯托克斯贡献在读出阶段产生额外的可调增益，尽管不可避免地有额外的噪声。在这里，我们提供了一个简单而有用的框架来跟踪它，这对现有的原子内存设置很有意义。此外，所示的哈密顿操纵提供了广泛的原子-光接口，易于应用于当前和未来的量子协议与原子系综。
2014-09-19 quant-ph
Intermodal entanglement in Raman processes
在这里使用的拉曼过程的完全量子力学哈密顿算符的运营商的解决方案，以调查的可能性，获得不同的模式之间的拉曼过程中所涉及的模式（例如，泵模式，斯托克斯模式，振动（声子）模式和反斯托克斯模式）的模间纠缠。研究了受激喇曼过程中a）抽运模与反斯托克斯模，b）抽运模与振动（声子）模，c）斯托克斯模与振动声子模，d）斯托克斯模与反斯托克斯模之间的模间纠缠随抽运模$a$的复本征值$α_{1}$的相位角的变化.还报道了自发和部分自发拉曼过程中的模间纠缠现象。进一步的研究表明，通过选择合适的耦合常数，可以在Stokes模、反Stokes模和振动声子模之间产生真正的纠缠。同时还证明了用Duan判据不能识别的双模纠缠可以用Hillery-Zubairy判据来识别。进一步证明了模间纠缠、模间反聚束和模间压缩是相互独立的现象。
2013-01-02 physics.optics quant-ph
Stokes--anti-Stokes Correlations in Raman Scattering from Diamond Membranes
我们研究了金刚石膜中产生的斯托克斯（S）和反斯托克斯（aS）拉曼光子的到达统计。在S和aS信号之间观察到强的量子关联，这意味着这两个过程共享相同的声子，即由S过程激发的声子在aS过程中被消耗。我们表明，强度互相关$g_{\rm S,aS}^{(2)}(0)$，它描述了同时检测的斯托克斯和反斯托克斯光子，随着激光功率为$1/{\rm P_L}$稳步下降。与许多其他材料系统相反，金刚石在非常低的泵浦功率下表现出最大值$g_{\rm S,aS}^{(2)}(0)$，这意味着斯托克斯诱导的aS光子数量超过热生成的aS光子。另一方面，符合率显示二次加三次幂的依赖性，这表明偏离斯托克斯诱导的反斯托克斯过程。
2015-03-02 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Quantum Zeno and anti-Zeno effects in the dynamics of non-degenerate hyper-Raman processes coupled to two linear waveguides
本文研究了两个探测波导对超拉曼过程动力学的影响，将探测波导通过倏逝波相互作用导致的演化增强或减弱分别视为量子anti-Zeno和Zeno效应，发现该效应与相位匹配或失配相关，但与玻色子模式的反聚束现象无关。
2023-04-08 quant-ph
Strong Coupling of the Mo Mo Stretching Mode to a Locally Confined Stokes Raman Field in Mo2 Molecular Resonators
Department of Chemistry, College of Chemistry and Materials Science, Jinan University（暨南大学化学与材料科学学院）
本研究在无腔环境下发现Mo₂分子谐振器中Mo-Mo伸缩模式与局域受限拉曼场强耦合，为金属-金属键内的振动-场耦合和光场限制提供了光谱学证据。
2026-08-28 quant-ph
Quantum Optics Model of Surface Enhanced Raman Spectroscopy for Arbitrarily Shaped Plasmonic Resonators
我们提出了一个自洽的量子光学方法来计算耦合到任意形状的等离子体系统的分子的表面增强拉曼光谱。我们的治疗是直观的使用，并提供了新的分析洞察到金属表面附近的拉曼散射的物理，并可以应用于广泛的几何形状，包括谐振器，波导，以及混合光子等离子体系统。我们的一般理论表明，检测到的拉曼光谱起源于非线性光的产生和传播之间的相互作用。反直观地，在非线性产生阶段，我们表明，在分子位置的斯托克斯（反斯托克斯）信号取决于等离子体增强，通过局部光子态密度（LDOS），在反斯托克斯（斯托克斯）频率。然而，当从振动分子传播到远场时，斯托克斯（反斯托克斯）发射在斯托克斯（反斯托克斯）频率处经历等离子体增强，如预期的那样。我们确定了低泵浦功率下等离子体表面附近拉曼信号增强的众所周知的E^4电场规则的限制，以及高泵浦功率下不同的E^8规则，并澄清了LDOS的作用。我们的理论使用广义量子主方程，其中等离子体系统被视为通过介质的光子格林函数描述的环境浴。因此，任何电动力学相关的物理，如淬火和传播，自洽地包括在模型中。所提出的形式主义也能够以简单的分析方式在空间上描述完整的拉曼响应，即使采用量子图像，这通常也不可能使用更简单的耦合模理论。
2017-02-21 physics.optics quant-ph
Parametric beating of a quantum probe field with a prepared Raman coherence in a far-off-resonance medium
我们研究了具有拉曼相干性的量子探测场在远离共振介质中的参量拍频，并描述了由此产生的多路复用过程。我们证明了探测场的归一化自相关函数在斯托克斯和反斯托克斯边带场中是精确再现的。我们发现，探测光场的初始相干态可以被复制到拉曼边带，而探测光场的初始压缩可以部分地转移到边带。我们证明了输出场处于纠缠态或更一般地说处于非经典态的必要条件是输入场态是非经典态。
2003-01-30 quant-ph
Correlation steering in the angularly multimode Raman atomic memory
我们提出了从基于热铷蒸气的角度多模原子存储器中引导非共振拉曼散射光子之间的相关性方向的可能性。利用不同调制频率驱动的声光偏转器（AOD），实验上改变了激光束在原子系综上的入射角。通过对不同偏转角的相关测量，我们验证了我们可以连续地选择与相关斯托克斯散射光无关的反斯托克斯光传播方向。因此，我们可以选择从存储器中检索的光子的空间模式，这可能是重要的量子信息处理的未来发展。
2016-08-22 quant-ph
Quantum-statistical theory of Raman scattering processes
从量子统计的角度来看，从大量的声子模式的拉曼散射驻波模型。导出了包括抽运损耗和Stokes模与反Stokes模随机耦合的全量子情形的主方程，并将其转换为经典方程：转换为广义Fokker-Planck方程和特征函数的运动方程，或转换为Fock表象中的主方程。这两种方法都是在线性和非线性状态下开发的。详细分析了在线性区域中散射成斯托克斯和反斯托克斯模式，即，在参数近似下，提出了。研究了s-参数化拟概率分布的存在性，特别是Glauber-Sudarshan P-函数的存在性.分析了拉曼散射在非线性区的斯托克斯和反斯托克斯模式，从而包括泵浦耗尽。利用拉普拉斯变换方法，对Fock表示的主方程进行精确求解，得到完整的密度矩阵。得到了系统的短时解、稳态解和近似紧致解。给出了基于Fokker-Planck方程的准分布方法和基于Fock表象主方程的密度矩阵方法之间的关系。在这两种方法中的光计数分布和阶乘矩以及方差和极值方差的计算给出的基础上的辐射的量子特性，如亚泊松光子计数统计和压缩的分析。利用我们的精确解，从短时间的近似关系的数值计算得到的各种统计矩，并在参数近似下得到的比较。
2011-10-22 quant-ph
Optomechanical Raman-Ratio Thermometry
斯托克斯和反斯托克斯拉曼散射之间的不对称性的温度依赖性可以用于自校准、基于光学的温度测量。在腔光学力学的背景下，我们观察到腔增强的光的散射与驻波鼓膜模式的氮化硅膜机械谐振器的相互作用。斯托克斯散射光与反斯托克斯散射光的振幅之比被用来测量光学冷却的机械模式的温度，直到几个振动量子的水平。我们证明，拉曼比技术是能够测量我们的设备的物理温度范围从低温延伸到室温的数量级内。
2014-06-27 physics.optics quant-ph
Coherent Anti-Stokes Raman Scattering Heterodyne Interferometry
提出了一种新的相干反斯托克斯喇曼散射（CARS）信号的干涉测量方法。产生两个前向CARS信号，干涉仪的每个臂中一个。CARS过程的确定性性质允许这两个信号在空间和时间上重叠时相互干扰。因此，可以采用外差检测来增加CARS信号检测的灵敏度。此外，非线性CARS干涉测量将有助于在光学相干断层扫描（OCT）中使用这种光谱技术进行分子对比。
2003-11-17 physics.med-ph physics.optics quant-ph
Statistics of light in Raman and Brillouin nonlinear couplers
在相干场和量子噪声的广义叠加框架下，研究了由两个波导组成的非线性耦合器中光场的统计特性，其中两个波导中存在拉曼或布里渊过程（经典泵浦），并且通过斯托克斯和/或反斯托克斯线性相互作用相互连接。描述耦合器的海森堡方程在特殊条件下解析求解，在一般情况下数值求解。讨论了单场和复合场的非经典性质，如光子数亚泊松统计、积分强度的负约化矩和正交涨落的压缩。一般的结果进行了比较，从短长度近似。
1999-01-06 quant-ph
Microscopic origin of polarization-entangled Stokes-anti-Stokes photons in diamond
本研究通过脉冲激光在金刚石中产生斯托克斯-反斯托克斯光子对，验证其偏振违反CHSH不等式且具有偏振纠缠特性，纠缠度受光谱区域和晶体取向影响，为结合量子光学与拉曼光谱发展材料科学和量子信息提供可能。
2023-06-14 quant-ph
Raman Photoassociation of Bose-Fermi Mixtures and the Subsequent Prospects for Atom-Molecule Cooper Pairing
我们从理论上研究了简并玻色-费米混合原子的拉曼光缔合以及原子和分子之间的反常（库珀）配对的前景。稳定的费米子分子通过自由束缚-束缚受激拉曼绝热通道产生，与纯玻色子系统相反，尽管碰撞也会发生。由于剩余的原子凝聚体增强了费米子内的相互作用，超流体向原子-分子库珀对的转变发生在比目前可行的温度低大约一个数量级的温度下。
2004-03-18 cond-mat.soft cond-mat.supr-con nucl-th
Observation of Rabi oscillation of light assisted by atomic spin wave
在一个拉曼过程中，观察到拉曼泵浦场和它的斯托克斯场之间的相干转换，其中强原子自旋波最初是由另一个拉曼过程在受激发射制度下操作制备的。这种振荡行为类似于强光场驱动的二能级原子系统中原子布居的拉比振荡。发现类拉比振荡频率与原子自旋波的强度有关。实验测得拉曼泵浦光到斯托克斯光的转换效率高达40%，且与输入拉曼泵浦光无关。该过程可作为光子频率复用器，在量子信息科学中有着广泛的应用。
2010-06-21 quant-ph
A Langevin analysis of fundamental noise limits in Coherent Anti-Stokes Raman Spectroscopy
我们使用朗之万的方法来分析相干反斯托克斯拉曼光谱（CARS）中的量子噪声在几个实验方案：与连续波输入场同时作用，并与快速连续脉冲激光，其中一个字段散射其他字段产生的相干性;和一个空腔内的相互作用，并在自由空间。在所有的情况下，信号以及由于自发衰变和退相干介质中的量子噪声被证明是由相同的一般表达式描述。我们的理论特别表明，对于短的相互作用时间，介质噪声是不重要的，效率仅受光子的固有量子性质的限制。在绝热近似下，我们得到了完全解析的结果\emph{without}，介质和场的涨落自洽解。
2004-08-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Heralded single-photon source based on ensemble of Raman active molecules
在不同频率下具有高度相互关联的光可以用来产生预示的单光子源，这可以作为现有量子密码和量子隐形传态方案的基本元素。在具有高度相互关联的自然光系统中的一个重要例子是由分子系综上的自发拉曼散射产生的光。在本文中，我们研究了利用拉曼光产生一个预示单光子源的可能性。我们发现，当使用斯托克斯散射光的反斯托克斯散射光的后选择，后者可能会破坏单光子特性。我们分析了各种负面因素对这种预示的单光子源的特性的影响，包括斯托克斯和反斯托克斯光子之间的时间延迟，外部源的相关半径的有限性，以及背景辐射。我们表明，即使当非相关光子流超过散射拉曼光中的相关光子流一个数量级时，单光子源的高纯度也被保留。
2022-01-24 physics.optics quant-ph
Lifetime and Polarization for Real and Virtual Correlated Stokes-anti-Stokes Raman Scattering in Diamond
在许多透明材料中，通过实声子交换或虚声子交换介导的相关斯托克斯（S）和反斯托克斯（aS）光子（SaS过程）的产生已经被报道。在这项工作中，我们研究了金刚石样品中产生的SaS光子对的偏振和时间相关性。我们证明了S和aS光子主要具有相同的激发激光偏振。我们还进行了泵-探测实验来测量SaS对产生的衰减率，证明了真实和虚拟（声子交换）过程之间的根本差异。在真实过程中，SaS对产生的速率由$(2.8 \pm 0.3)$ ps的声子寿命决定，而虚拟过程仅发生在约0.2 ps的泵浦激光脉冲的时间宽度内。我们解释真实的和虚拟的SaS过程之间的差异的唯象模型，声子的创建和衰变的概率的基础上。
2020-01-02 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Ultimate resolution limits in coherent anti-Stokes Raman scattering imaging
本研究运用量子信息论探究相干反斯托克斯拉曼散射成像的精度极限，确定可达到量子极限的空间模式解复用策略，并提出基于涡旋光束的成像方案以提升分辨率与灵敏度，为非线性成像的量子增强指明路径。
2025-08-01 physics.chem-ph quant-ph
Loss-insensitive quantum noise reduction in a Raman amplifier with coherent feedback
Department of Physics City University of Hong Kong（香港城市大学物理系）
本研究通过相干反馈在拉曼放大器中实现噪声不敏感的量子噪声抑制，实现了高达6 dB的噪声降低，并拓展了其在量子精密测量中的应用潜力。
2026-02-26 quant-ph
Measurement-Induced Collective Vibrational Quantum Coherence under Spontaneous Raman Scattering in a Liquid
针对液体中自发斯托克斯散射后分子系综的量子态描述问题，本文通过时间分辨斯托克斯–反斯托克斯双光子符合测量证明其为集体振动量子相干叠加而非个体激发混合态。
2022-10-01 physics.optics quant-ph
Raman Modes Non-classicality through Entangled Photons Coupling to Plasmonic Modes
本文研究了喇曼模的非经典特性。实际上，最初的目标是确定我们如何以及通过何种方法可以在拉曼模式中诱导非经典性。我们介绍了一种等离子体系统，其中拉曼染料分子被埋在两个壳的等离子体材料类似于洋葱状的核/壳纳米粒子。该系统被激发的纠缠光子，然后通过分析其运动动力学使用海森堡-朗之万方程的信号-空闲模式和拉曼模式的时间演化的推导。有趣的是，纠缠光子耦合到等离子体激元模式，用于改善非经典性。结果表明，纠缠光子激发系统导致拉曼模的非经典性和拉曼模之间的纠缠。考虑到入射波频率和拉曼模式频率之间的相关性，这种行为归因于耦合到拉曼模式的输入模式的非经典性。值得注意的是，这些量子特性受到环境温度和等离子体纳米颗粒周围拉曼分子位置的显著影响。模拟结果表明，温度升高对系统动态特性有显著影响。此外，我们还发现入射模与核/壳纳米粒子产生的等离子体激元模之间的耦合必然会影响系统中模间的纠缠。最后，作为一个重要的结果，揭示了拉曼模式，如斯托克斯和反斯托克斯模式显示复苏的行为，这是一个量子现象。
2018-03-13 quant-ph
Coherent Raman pulses with quantum-randomized polarization
我们证明了当泵浦光的波矢和线偏振分别沿$[110]$和$[1\bar{1}0]$轴取向时，在金刚石中产生了具有随机线偏振的相干Stokes脉冲。在这种配置中，多个拉曼模式的激发产生各向同性增益，防止斯托克斯脉冲获得确定性取向，而是通过晶体的零点运动随机化。实验偏振测量与独立的，相同的分布一致，估计熵率为6.67位每脉冲。
2020-04-20 physics.optics quant-ph
Pairwise entanglement and readout of atomic-ensemble and optical wave-packet modes in traveling-wave Raman interactions
本文从光学波包模和原子系综空间模两个方面分析了单次线性受激拉曼散射过程中激发的Stokes光和原子电子极化的量子纠缠。这个过程的输出被证实是分解成多个离散的，玻色子模式对，每对经历独立的演化成一个双模压缩态。为此，我们扩展了Bloch-Messiah约化定理，以前已知的离散线性系统（S。L. Braunstein，Phys. Rev. A，第71卷，055801（2005））。我们提出了典型的模式功能的情况下，一维散射的原子蒸汽。我们发现，在色散的情况下，一个模式对占主导地位的过程中，导致一个简单的解释纠缠在这个连续变量系统。然而，许多模式对被激发在存在的色散诱导的时间走离的斯托克斯，见证了光子计数统计。我们还考虑了使用反斯托克斯散射过程读出存储的原子极化。我们证明了读出过程也可以分解成多个模式对，每对经历独立的演变类似于一个分束器变换。我们表明，这个过程可以在现实的实验条件下，单位效率。可以预测输出光波包的形状。在单位读出效率的情况下，其仅包含源自指定原子激发模式的激发。
2005-12-19 quant-ph
Chirped Pulse Control of Raman Coherence in Atoms and Molecules
提出一种基于C-CARS的啁啾脉冲控制方案，通过啁啾泵浦、斯托克斯和探测脉冲实现绝热通过，最大化振动相干性，并利用CNN表征脉冲，实现远程检测。
2023-09-03 quant-ph
Interplay between quantum Zeno and anti-Zeno effects in a non-degenerate hyper-Raman nonlinear optical coupler
研究了由探测波导和系统波导组成的非对称非线性光耦合器中的量子Zeno效应和反Zeno效应。该系统是一个工作在非简并超喇曼过程下的非线性波导，而系统中的两个泵浦模都与探测波导不断相互作用。探测器的存在对系统在斯托克斯和反斯托克斯模式的光子数以及声子数方面的时间演化的影响被量化为Zeno参数。在特定模式下的Zeno参数的负（正）值被认为是该系统模式下量子Zeno（反Zeno）效应的特征。研究发现，通过控制Stokes和Anti-Stokes产生过程中的相位失配，可以在非共振和共振超拉曼过程中诱导量子Zeno和Anti-Zeno效应之间的跃迁.然而，在系统波导中的非谐振超拉曼过程的情况下，频率失谐参数也可以类似地用于引起期望的交叉。此外，物理系统的一般性质和这里使用的微扰技术使我们能够分析研究在大量特殊情况下观察量子芝诺和反芝诺效应的可能性，包括过程自发，部分自发和/或系统在简并超拉曼过程或简单拉曼过程下操作的情况。
2020-05-21 physics.optics quant-ph
Coherent anti-Stokes Raman spectroscopy in the presence of strong resonant signal from background molecules
使用宽带飞秒激光脉冲的光谱学通常涉及具有接近共振频率的多个分子种类的同时激发。解释来自分子混合物的集体光学响应通常需要对检测到的时间分辨信号进行傅立叶分析。我们提出了一种替代方法分离相干光学响应从两个分子物种与相邻的激发共振（在这里，氧气和二氧化碳的振动模式）。我们利用振转耦合作为一种机制，抑制强振动响应的主要分子物种（O $_{2}$）。相干振转动力学导致长的“沉默窗口”的零信号从氧分子。在这些静默窗口中，检测到的信号仅源自少数种类（CO $_{2}$），从而能够实现O $_2$ /CO $_2$混合比的无背景检测和表征。与傅立叶分析相比，我们的技术不需要飞秒时间分辨率或时间延迟扫描。
2012-10-18 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
A Raman Waveplate for Spinor BECs
我们利用双光子拉曼相互作用演示了赝自旋1/2玻色-爱因斯坦凝聚体的波片。波片的角度由光场的相对相位来设定，延迟量由脉冲面积来控制。波片使我们能够成像玻色-爱因斯坦凝聚体的斯托克斯参数图，从而测量其相对基态相位。我们通过测量无核涡旋的斯托克斯参数来演示波片。
2014-06-17 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Entanglement and Optical Nonreciprocity in spontaneous Raman Scattering
Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所）；University of Hamburg（汉堡大学）；The Hamburg Centre for Ultrafast Imaging（汉堡超快成像中心）
研究自发拉曼散射中的纠缠与光学非互易性，构建微观理论并结合累积量展开方法分析散射边带纠缠结构，识别相关特征，揭示拉曼散射诱导手性耦合及非互易放大，为基于拉曼的量子光子协议等建立理论框架。
2026-07-15 physics.chem-ph quant-ph
The manipulation of massive ro-vibronic superpositions using time-frequency-resolved coherent anti-Stokes Raman scattering (TFRCARS): from quantum control to quantum computing
利用飞秒激光脉冲，在时间-频率分辨相干反斯托克斯拉曼散射（TFRCARS）测量中有选择地制备、操纵和成像了量子振幅的能量-时间联合分布--分子振子相干共振。研究是在碘蒸气中进行的，其热占据的统计振转密度作为初始状态。大规模的ro-vibronic叠加，由1000本征态的演变，其次是通过二维图像。使用时间积分频率分辨CARS捕获一阶和二阶相干性，而使用时间选通频率分辨CARS捕获三阶相干性。由时间积分检测提供的傅立叶滤波投射出单个振子跃迁，而时间选通检测允许从相干三阶偏振投射任意振子叠加。除了化学的控制和成像之外，对大质量量子相干性的受控操纵也暗示了量子计算的可能性。我们认为，任何量子计算所需的通用逻辑门-所有的单量子位操作和两个量子位控制的非（CNOT）门-可在时间分辨的四波混频在一个分子。分子旋转流形自然地“连线”，以有效地并行执行所有单量子位操作。我们将振动相干性识别为自然可用的两量子比特CNOT门的一个示例，其中振动量子比特控制目标电子量子比特的切换。
2001-02-28 physics.chem-ph quant-ph
Fully quantum perturbative description of correlated Stokes--anti-Stokes scattering
针对关联 Stokes–anti-Stokes 散射缺乏完善量子理论的问题，本文用 Heisenberg 算符微扰理论全量子推导介质电极化，阐明一阶非共振光子对产生机制并给出三阶极化率。
2025-09-28 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Multimode Raman light-atom interface in warm atomic ensemble as multiple three-mode quantum operations
分析了长原子系综中拉曼量子光-原子界面的性质及其作为量子存储器或双模压缩态产生器的应用。我们考虑弱耦合制度，包括斯托克斯和反斯托克斯散射和多普勒展宽的影响，在缓冲气体假设频繁的速度平均碰撞。我们发现格林函数描述的多模转换从输入到输出场的光子和原子激发。适当的模式基通过奇异值分解找到短的相互作用时间。结果表明，三重模的耦合是通过一个等效于两个分束器和一个双模压缩操作的变换实现的。以铷-87热蒸气为例，分析了可能的相变。我们提出的模型弥合了仅斯托克斯相互作用和仅反斯托克斯相互作用之间的差距，在时间和纵向多模情况下提供了简单、通用的描述。我们的结果也提供了一个简单的方法来找到一个薛定谔图片，从而促进理解和设计的状态的演变。
2015-06-29 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
The influence of phonon harmonicity on spectrally pure resonant Stokes fields
由于其高度相干的发射和紧凑的形状因子，单轴模金刚石拉曼激光器已被确定为包括集成量子技术、高分辨率光谱或相干光通信在内的应用的宝贵资产。虽然这些激光器的基本发射线宽可能是傅立叶限制的，但它们的热光特性导致其载波频率漂移，这对需要超稳定发射的应用提出了重要挑战。本文提出了一种利用单片法布里-珀罗（FP）金刚石喇曼谐振腔中产生的Stokes驻波精确测量金刚石折射率随温度变化的方法。我们的方法考虑了在强受激拉曼散射（SRS）条件下温度对一阶声子线和平均晶格声子频率的影响。我们进一步利用该模型计算了金刚石在可见光谱范围内与温度相关的热光系数和Gruneisen参数。该理论伴随着可调谐傅里叶限制斯托克斯纳秒脉冲的演示，其稳定的中心频率偏差小于4 MHz。
2022-04-24 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Coherent electron-vibron interactions in Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS)
该研究建立开放系统量子模型，揭示近共振与非共振电子能级间的相干电子–振动子相互作用，可导致SERS峰数个数量级变化并增强非经典光子对关联。
2024-01-18 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Time-resolved correlation engineering in DLCZ Raman photon sources
National Cheng Kung University（国立成功大学）；National Tsing Hua University（国立清华大学）；Center for Quantum Science and Technology, National Tsing Hua University（国立清华大学量子科学与技术中心）；National Center for Excellence in Quantum Information Science and Engineering, National Tsing Hua University（国立清华大学国家量子信息与工程卓越中心）
本文提出了一种结合海森堡-朗之万动力学与麦克斯韦-薛定谔传播的开放系统量子理论，通过实验验证其预测，实现了DLCZ光子源关联特性的时间分辨调控，为存储兼容的量子网络光子源提供了定量框架。
2026-08-14 physics.optics quant-ph
Photon--Matter Quantum Correlations in Spontaneous Raman Scattering
我们开发了一个哈密顿形式主义，研究能量和位置/动量之间的相关性，一个单一的斯托克斯光子和一个单一的材料激发，作为一对在自发拉曼散射过程中创建。我们的方法可以直观地分离光谱线宽，色散，和收集角度对这些相关性的影响，我们比较模型的预测实验。这些结果对拉曼散射在依赖于光谱非纠缠光子和集体激发的量子协议中的应用具有重要意义。
2019-09-24 physics.optics quant-ph
Stokes--anti-Stokes light scattering process: -- A photon-wave-function approach
光子波函数形式主义以更直观的方式提供了对某些量子光学现象的另一种描述。我们用这种形式来描述相关的斯托克斯-反斯托克斯拉曼散射过程。在这个过程中，来自激光束的两个光子被第一个光子产生的声子非弹性散射（斯托克斯过程），并被第二个光子湮灭（反斯托克斯过程），产生斯托克斯-反索克斯（SaS）光子对。我们得到了散射的SaS光子对的双光子波函数的表达式，这与一些实验结果是一致的。
2020-12-05 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Non-Abelian dynamical gauge field and topological superfluids in optical Raman lattice
该研究提出在二维光学拉曼晶格中利用强塞曼分裂与 Hubbard 相互作用实现非阿贝尔动力学规范场，并据此产生 Dirac 型关联自旋轨道耦合及新型拓扑超流。
2023-09-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
