Classical demonstration of frequency dependent noise ellipse rotation using Optomechanically Induced Transparency
为了使引力波探测器在宽的频率范围内超过自由质量标准量子极限,需要具有10-100 Hz极窄线宽的腔来实现频率相关压缩。为此目的,已经提出了百米尺度的高精细度腔。光机械诱导透明(OMIT)使得能够产生光机械腔,其中线宽限制由高Q因子机械谐振器的极窄线宽设定。利用85 mm的氮化硅薄膜OMIT腔,我们演示了从3 Hz到几百Hz的可调谐线宽和依赖于频率的噪声椭圆旋转,使用经典光与压缩附加噪声来模拟量子压缩光。与频率相关的噪声椭圆角的旋转与预测密切一致。
2014-02-20 quant-ph
The effect of oscillator and dipole-dipole interaction on multiple optomechanically induced transparency in cavity optomechanical system
本文从理论上研究了在强抽运场和弱探测场作用于第N腔的情况下,在N腔光机械系统中,掺杂一对里德伯原子的光机械诱导透明(OMIT)现象.当N个谐振腔分别与N个机械振子耦合时,在输出光场中可以观察到2N-1(N<10)个OMIT窗口。但是,机械振子与不同的奇偶标记腔耦合会导致OMIT的不同效应。另一方面,如果两个里德伯原子与腔场耦合,则会出现两个额外的透明窗口(额外共振)。随着DDI的增加,额外共振向右移动,并且左额外共振的移动速度慢于右额外共振。在此过程中,Fano谐振也出现在输出场。
2018-12-05 quant-ph
Optomechanically induced ultraslow and ultrafast light
慢光和快光是量子光学中一个重要而又迷人的现象。本文从理论上研究了如何在基于理想光机诱导透明(OMIT)的无源-有源光机系统中实现超慢光和超快光。在理想的OMIT条件下,会出现一个反常的(倒置的)透明窗口,并伴随着一个非常陡峭的色散,从而使得即使在通常的机械线宽(如Hz线宽)下,通过调节两个腔的耗散率,也可以很容易地在透明窗口处获得超慢光。特别地,由于无源腔的衰减速率趋向于有源腔的增益速率,因此可以实现理想的停止光。类似地,通过调节系统中的耦合强度和衰减速率,可以在透明窗口处实现超快光。
2020-06-23 quant-ph
Optomechanically induced transparency of x-rays via optical control
寻找新的控制光-物质相互作用的方法是推动基础物理学和应用科学发展的引擎之一。一类特殊的光-物质相互作用界面是通过物质耦合不同频率的光子的装置。这种装置,在设计上不平凡,可以被赋予多功能任务。在这里,我们第一次设想了一种光学机械系统,它将光学和鲁棒的高频X射线光子连接起来,否则这些光子是非常难以控制的。X射线光学系统包括光机械腔和可移动的微杠杆,该微杠杆与光学激光器相互作用并且经由共振核散射与X射线相互作用。我们表明,在这种设置中,可以实现宽范围的光子(10 eV-100 keV)的光机械诱导透明性,从而可以通过光机械控制来调节核X射线吸收光谱。这为计量应用铺平了道路,例如,探测$^{229}$钍时钟跃迁,以及使用可见光子对X射线进行前所未有的精确控制。
2017-06-12 quant-ph
Tunable optomechanically induced transparency by controlling the dark-mode effect
通过控制两个机械模耦合到共腔场引起的暗模效应,研究了可调谐光机械诱导透明。这是通过引入相位相关的声子交换相互作用来实现的,该相互作用用于形成环耦合配置。将这种相位相关耦合与光机械相互作用相结合,可以通过量子干涉效应来控制暗模效应。特别是,在这种双机械模式的光机系统中的暗模效应可以导致一个双放大的光机诱导透明(OMIT)窗口和更高的效率的二阶边带相比,标准的光机系统。这是因为与OMIT窗口的线宽相关的有效机械衰减率在弱耦合极限中变为两倍增加。当暗模效应被打破时,出现了可控的双透明窗,二阶边带以及光的延迟或超前都显著增强。对于N机械模光机械系统,我们发现在存在暗模效应的情况下,OMIT窗口线宽的放大倍数几乎与机械模的数目成正比,并且通过打破暗模效应,单窗口的OMIT变成了N个可调窗口的OMIT.该研究对大带宽光信息存储和基于光机系统的多通道光通信具有重要意义。
2020-08-14 quant-ph
Optomechanically Induced Transparency at Exceptional Points
我们研究了光机械诱导透明的微谐振器与纳米粒子耦合。通过调节纳米颗粒的相对角度,例外点(EP)周期性地出现在该系统中,从而强烈地修改信号的传输速率和群延迟。因此,可以通过操纵外部纳米颗粒来实现可控的从慢到快的光切换。这为设计用于光通信和信号处理的EP辅助光机械器件提供了一种新的方法。
2018-07-18 physics.optics quant-ph
Optomechanically induced transparency
激光与多能级原子和分子的相干相互作用会导致电子激发路径中的量子干涉。在原子三能级系统中观察到的一个突出的例子是电磁诱导透明(EIT)现象,其中控制激光对弱探测激光束诱导出窄的光谱透明窗口。伴随的折射率在该光谱窗口中的快速变化可以引起探测光的传播脉冲的群速度的急剧减小。经由控制激光器的EIT的动态控制甚至能够实现探测光脉冲在原子介质中的完全停止,即存储。在这里,我们展示了光机诱导透明(OMIT)-正式相当于EIT-在一个腔光机系统中解决边带制度。一个控制激光器调谐到腔谐振的较低的运动边带诱导的光学和机械自由度的偶极类相互作用。在这些条件下,当满足双光子共振条件时,腔内探测场的激发路径的相消干涉产生透明窗口。作为EIT的一个显著特征,控制激光的功率决定了探头透明窗口的宽度和深度。因此,OMIT可以提供一种新的方法,用于延迟,减缓和存储光脉冲在光学机械系统的长寿命机械激发中,其光学和机械特性可以在迄今为止开发的微和纳米光学机械平台中以几乎任意的方式进行定制。
2010-07-04 quant-ph
Induced transparency in optomechanically coupled resonators
在这项工作中,我们从理论上研究了两个光机械耦合谐振腔的混合系统,它表现出诱导透明。这通过将光学环形谐振器耦合到环形来实现。在半经典分析中,系统表现出双稳性、孤立分支和自维持振荡动力学。此外,我们发现诱导透明透明窗口敏感地依赖于机械运动。基于这一事实,我们表明,所描述的系统可以被用作弱力检测器和最佳的灵敏度可以击败标准的量子极限,而无需使用反馈控制或压缩在现有的实验条件下。
2015-10-22 physics.optics quant-ph
Optomechanically induced transparency in multi-cavity optomechanical system with and without one two-level atom
本文分析研究了第\textit{N}腔由泵浦光、探测光驱动,第\textit{1}腔与机械振子耦合的$N$-腔系统中的光机械诱导透明(OMIT)。我们还考虑了一个原子可以被囚禁在\textit{i}型腔中。而不是仅仅说明在这样的系统中的OMIT,我们感兴趣的是如何影响的OMIT窗口的数量的腔和原子,以及原子可以在不同的腔中发挥什么作用。在分辨边带区,我们发现,腔的数目精确地决定了OMIT窗口的最大数目。有趣的是,当二能级原子被囚禁在偶标腔中时,(奇数$N$)或倾斜(偶数$N$)分裂并形成额外的OMIT窗口,但如果原子被困在奇数标记的腔中,中心吸收峰(奇数$N$)或下降(偶数$N$)仅被加宽,并且因此改变了OMIT窗口的宽度,而不是引起额外的窗口。
2016-06-19 quant-ph
Optomechanically Induced Transparency in the Nonlinear Quantum Regime
光学机械系统已经在理论上和实验上显示出类似于原子电磁感应透明,具有由第二激光束控制的尖锐透射特征。在这里,我们调查这些影响的制度中,基本的非线性性质的光机相互作用变得重要。我们表明,脉冲晶体管开关的传输仍然工作,即使在这种制度。我们还表明,在第二个机械边带的光机械诱导的透明度可能是一个敏感的工具,看到的光机械相互作用的非线性量子性质的第一个迹象,即使单光子耦合强度显着小于腔线宽。
2013-09-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optomechanically-induced-transparency cooling of massive mechanical resonators to the quantum ground state
大质量机械物体的基态冷却仍然是一个困难的任务,受到未解决的机械边带的限制。我们提出了一种光机诱导透明冷却方案,在两个机械模耦合到同一个光腔模的纯光机系统中,在没有解决边带条件的情况下实现机械运动的基态冷却。我们表明,基态冷却是可以实现的边带分辨率$ω_{m}/κ$低至0.003。这为大质量宏观器件的量子操纵和高精度测量提供了新的途径。
2015-04-17 physics.optics quant-ph
Precision measurement of charge number with optomechanically induced transparency
我们提出了一个潜在的实用方案,精确测量小带电物体的电荷数的光机系统使用光机械诱导透明(OMIT)。与传统的基于噪声对光机系统的反作用的测量方法不同,我们的方案利用了机械谐振器对附近带电物体的电荷数敏感的小变形,可以实现对单个电荷的检测。研究了OMIT的电荷数与窗口宽度之间的关系,并利用现有的实验值通过数值模拟证明了该方案的可行性。
2012-11-05 physics.optics quant-ph
Optomechanically Induced Transparency on Exceptional Surfaces
Zhengzhou University(郑州大学);Zhengzhou University of Light Industry(郑州轻工业大学);Henan Academy of Sciences(河南省科学院);Hunan Normal University(湖南师范大学)
该研究提出在非厄米特腔光机械系统中通过设计波导结构实现例外表面上的光学机械诱导透明度光谱调控,揭示了相变点处的峰谷转换现象,并展示了快慢光转换与增强的实验发现。
2025-04-08 quant-ph
Tunable double optomechanically induced transparency in an optomechanical system
研究了受驱动的光机械腔与带电纳米机械谐振腔之间的库仑相互作用,通过控制库仑相互作用的强度,在探测频率下的输出光场中可以观察到可调谐的双重光机械诱导透明(OMIT).我们计算了两个透明窗口的分裂,这与库仑耦合强度在一个强大的方式对腔衰减近线性变化。我们的双OMIT与前面提到的双EIT有很大的不同,可以应用于测量库仑耦合强度。
2014-10-21 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Engineering Optomechanically Induced Transparency by coupling a qubit to a spinning resonator
本文研究耦合二能级量子发射体的旋转光机械环形谐振器,揭示Sagnac效应与量子比特耦合对OMIT及非互易探测光传输的增强与群延迟代价。
2022-10-13 quant-ph
Optomechanically induced transparency, absorption, and conversion between slow and fast light in a generalized cross-Kerr optomechanical circuit
本文提出一种由两个单库珀对晶体管与微波LC谐振器及两个微机械谐振器构成的混合光机械电路,通过交叉克尔等非线性耦合实现可调光机械诱导透明与吸收,并实现慢光与快光之间的可调切换。
2025-08-21 quant-ph
Single-Spin Readout and Quantum Sensing using Optomechanically Induced Transparency
本文提出利用光力诱导透明和自旋-应变耦合实现力学介导的单次自旋读出,在金刚石硅空位缺陷中测量时间比荧光读出短一个数量级,并可用于高灵敏度参数估计计量。
2023-04-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Effective mass sensing using optomechanically induced transparency in microresonator system
对单个纳米粒子进行检测和称重是研究单个粒子行为和性质的重要方法。在这里,我们说明了一个有效的质量传感方案,使用光机械谐振器系统。基于光机械诱导透明现象,斯托克斯场参考方法被用来感测微谐振器上的粒子的质量。在共振位移检测中,透射场的场强会受到粒子的影响而发生变化,从而避免了衰减诱导谱宽的限制。利用微扰方法,从理论上分析了系统的动力学行为,实现了在不需要高腔Q值和强耦合强度的光机械系统下的飞秒级质量传感。
2016-07-27 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Optomechanically-Induced Transparency in partiy-time-symmetric microresonators
光机械诱导透明性(OMIT)和相关的光减慢为在纳米级器件中存储光子提供了基础。在这里,我们研究OMIT在奇偶时间(PT)对称微谐振器具有可调增益损耗比。该系统的特点是反向的,非放大的透明度,即,一个倒置的省略。当增益损耗比变化时,系统呈现出从PT对称相到破PT对称相的过渡。这种PT-相变导致泵浦反转和传输速率的增益依赖性。此外,我们表明,通过调整泵浦功率在一个固定的增益-损耗比,或增益-损耗比在一个固定的泵浦功率,可以从慢光切换到快光,反之亦然。这些发现为使用纳米制造的声子器件控制光传播提供了新的工具。
2015-03-30 physics.optics quant-ph
Ground state cooling of mechanical motion in the unresolved sideband regime by use of optomechanically induced transparency
本文提出了一种将光机系统中的机械运动冷却到基态的方案。与标准边带冷却不同,该方案适用于所谓的未解析边带区域,其中机械模式的谐振频率远小于腔线宽。当假设存在附加的辅助机械模式并利用光机械诱导透明的效果时,基态冷却成为可能。我们首先考虑一个系统,其中一个光学腔与两个机械模式相互作用,并表明,基态冷却的未解决的机械模式时,辅助模式是在解决边带制度是可能的。然后,我们提出了一个修改后的设置涉及两个腔模式,其中两个机械模式被允许在未解决的边带制度。
2014-06-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Precision measurement of the environmental temperature by tunable double optomechanically induced transparency with a squeezed field
研究了一个光机械谐振腔与一个荷电纳米机械谐振腔通过库仑相互作用耦合的系统中的可调谐双重光机械诱导透明(OMIT)。这种双OMIT可以通过调节库仑相互作用的强度来实现,并且即使在有限温度下的单光子压缩场也可以观察到。由于它对腔衰减是鲁棒的,但对某些参数非常敏感,如环境温度,我们考虑的模型可以作为量子温度计,用于在现有技术范围内精确测量环境温度。
2015-06-02 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Microwave-controlled optical double optomechanically induced transparency in a hybrid piezo-optomechanical cavity system
提出了一种在压电-光机械混合腔系统中产生微波控制的光学双光机械诱导透明(OMIT)的方案,该方案将压电光机械晶体AlN-纳米梁谐振器置于超导微波腔中,AlN-纳米梁谐振器可以同时被通过辐射压力产生的光场和通过压电相互作用产生的微波场驱动.结果表明,在强泵浦光场通过光波导作用于光机晶体谐振腔,强激励微波场作用于超导微波谐振腔的情况下,在弱输出探测场中可以观察到双OMIT窗口。其机理是该系统可形成N型四能级系统,当相应能级上施加两个驱动场和一个探测场时,在不同能级通道间的量子干涉作用下,三阶非线性吸收被相长量子干涉增强,而线性吸收被相消量子干涉抑制,结果,产生双OMIT窗口。我们的方案可用于实现固态量子系统中的高速光开关、高分辨率光谱学、相干布居数俘获或量子信息处理。
2018-07-03 quant-ph
Optomechanically induced transparency and cooling in thermally stable diamond microcavities
金刚石腔光机械器件为基于光子、声子和自旋之间的相干耦合的量子技术带来了巨大的希望。这些器件受益于金刚石的特殊物理特性,包括其低机械耗散和光吸收。然而,这些设备的纳米尺度和机械隔离可以使它们容易受到热光不稳定性时,在高腔内场强度需要实现相干光子-声子耦合操作。在这项工作中,我们克服了这些影响,通过工程设备的几何形状,使操作与大光子数在以前的热不稳定制度的红色失谐。我们证明了光机械诱导透明与合作系数> 1和正常模式冷却从300 K到60 K,并预测这些设备将使相干光机械操纵的钻石自旋系统。
2017-12-04 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Tunable multi-channel inverse optomechanically induced transparency
与传统意义上的光机械诱导透明(OMIT)相反,在光机械系统中,逆OMIT表现为输入光的相干吸收。我们描述了一个可行的逆OMIT在多通道的方式与双面光机械腔系统耦合到附近的带电纳米机械谐振器通过库仑相互作用,其中两个反向传播的探测光可以通过一个通道,甚至通过三个通道同时吸收的援助强泵浦光。在现实条件下,我们证明了实验的可行性,我们的模型使用两个略有不同的纳米机械谐振器和检测系统的能量耗散的可能性。特别地,我们发现,一旦两个探测光的相对相位不同,我们的模型变成一个单边逆OMIT,在这种情况下,我们展示了精确测量相对相位的可能性。
2015-07-02 physics.optics quant-ph
Sub-Hertz Optomechanically-Induced Transparency
悬挂反射镜的光学干涉仪是目前所有音频引力波探测器的原型。在这种干涉仪中,反射镜的运动和循环光场之间的辐射压力相互作用代表了光-物质耦合的原始形式,这主要是由于30年来在开发具有低机械耗散的高质量光学材料方面的努力。然而,在目前所有的悬浮干涉仪中,辐射压力相互作用太弱而不能作为有用的资源,并且太强而不能忽略。在这里,我们展示了一个米长的干涉仪与悬挂的镜子,有效质量$~ 125$ g,其中的辐射压力相互作用增强强光泵浦,以实现协同性的$50$。我们探测这一制度,通过观察光机械诱导的透明性弱的共振探针。机械振荡器的低谐振频率和高Q值使我们能够在室温下证明几乎只有$100$ mHz宽的透明窗口。再加上近单位($\sim 99.9\%$)的耦合效率,我们的系统饱和的理论延迟带宽产品,使其成为一个光学缓冲器能够秒长的存储时间。
2018-12-26 physics.optics quant-ph
Optomechanically induced transparency in membrane-in-the-middle setup at room temperature
我们证明了模拟的电磁感应透明的室温腔光学机械设置由一个薄的Fabry-Pérot腔中的透明膜形成。由于相消干涉,当泵浦光与腔的运动红边带共振时,弱探测光场被腔完全反射。在这种情况下,我们推断光的数百微秒的显著减慢,这很容易通过沿着腔轴移动膜来调整。我们还观察到了当泵浦光与蓝边带共振时,由于相长干涉而产生的电磁感应放大现象。
2013-07-10 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Optomechanically induced optical responses with non-rotating wave approximation
慢光传播是量子光学中的一个重要现象。在这里,我们从理论上研究了一个简单的光机系统中的慢光的性质,考虑到非旋转波近似(NRWA)的影响,这是在以前的相关工作中被忽略。利用NRWA效应,可以在光机械诱导透明窗口实现超弱光,特别是在未分辨边带区。从理论结果中我们发现,在最近的实验中,对于\textit{several minutes}(mHz线宽),延迟时间的上限正好是机械振铃时间。此外,我们还研究了在NRWA效应下系统的完全光机械诱导透射和吸收现象。我们相信这些结果可以用来控制现代光网络中的光传输。
2021-02-20 quant-ph
Static synthetic gauge field control of double optomechanically induced transparency in a closed-contour interaction scheme
我们从理论上研究了一个光学腔和一个宇称时间($\mathcal{PT}$)对称的机械谐振腔对,其中所有的振荡器是成对耦合的,形成一个具有闭合轮廓相互作用的光机系统。由于增益和反馈的存在,我们探讨了它的稳定性和根轨迹在很宽的耦合范围。在红边带泵浦和所谓的$\mathcal{PT}$ -不间断相位下,对于实验可实现的参数集,它显示出双重光机械诱导透明(OMIT)。我们发现,通过环路耦合相位,传输幅度和群延迟都可以从下传输窗口连续地转向上传输窗口,环路耦合相位打破了时间反演对称性,引入了静态的合成规范场.在$\mathcal{PT}$连续相位中,增益带宽和延迟带宽乘积在控制相位的整个范围内保持恒定。传输和带宽的可调谐性在$\mathcal{PT}$中断阶段中仍然占优势,尽管在减小的范围内。从本质上讲,我们提出了一个简单的计划,授予耦合相位相关的控制的单和双OMIT现象内的一个有效的$\mathcal{PT}$对称光机系统。
2021-10-01 physics.optics quant-ph
Selective optomechanically-induced amplification with driven oscillators
研究了光腔和声分子复合系统中的光机械诱导透明现象,该现象不仅具有光机械诱导透明双峰,而且具有光的超前性。我们发现,通过选择性地驱动其中一种声学模式,OMIT峰值可以对称或非对称地放大,并伴随着信号光的显着增强的提前或从提前到延迟的转变。机械驱动场对光学性质的敏感影响,包括信号跃迁及其高阶边带,也被揭示出来。我们的研究结果证实,OMIT器件的选择性声学控制提供了一种通用的途径,以实现多波段光调制,弱信号传感和光的相干通信。
2019-06-12 quant-ph
Optomechanically induced transparency in Four-wave mixing atomic ensemble assisted Laguerre-Gaussian vortex cavity system
研究了集成双-Λ冷原子的Laguerre-Gaussian涡旋腔系统稳态响应,发现四波混频过程中轨道角动量差值可调制光机械诱导透明光谱,实现对探测光吸收增益的开关效应及群延迟调谐。
2025-08-11 physics.optics quant-ph
Magnomechanically induced transparency in the ferrimagnetic bridge crystal of atom opto-magnomechanical system
本研究针对原子光-磁振子机械系统的弱探测场传输特性展开,观测到OMIT与MMIT效应,发现原子耦合可使宽透明窗口分裂为双窄窗口,且群延迟可通过磁振子-声子耦合调控,为量子精密测量提供新方案。
2024-12-09 quant-ph
Optical response properties of hybrid electro-opto-mechanical system interacting with a qubit
研究了电光机械混合系统与量子比特相互作用的光学响应。在我们实验上可行的系统中,可以实现可调谐全光开关、双光机械诱导透明(OMIT)和光机械诱导吸收(OMIA)。所提出的系统也被证明产生异常色散。基于我们的理论结果,我们提供了一个可调开关之间的OMIT和OMIA的探测场通过操纵相关的系统参数。此外,还详细讨论了子系统间相互作用引起的简正模分裂(NMS)效应,阐明了改变相互作用对NMS的影响。探测光场丰富的光学性质为可控全光开关和其他量子光子器件的研究提供了一个很好的平台。
2021-03-31 quant-ph
Loss-induced transparency in optomechanics
我们研究了光机械诱导透明(OMIT)的耦合光学谐振腔和机械模式组成的复合系统中,专注于非常规的作用的损失。我们发现,光学透明性可以出现在OMIT光谱中的其他强吸收制度,通过使用外部纳米尖端,以提高光损耗。特别是,损耗引起的恢复的光学透明度和相关的慢到快的光开关,可以确定在附近的一个例外点。这些结果开辟了一种违反直觉的方式来设计具有可调损耗的微机械装置,相干光开关和通信。
2018-07-27 physics.optics quant-ph
Control of microwave signals using bichromatic electromechanically induced transparency in three-mode circuit electromechanical systems
我们在理论上研究了三模电路机电系统中基于双色机电诱导透明的微波信号的可调谐减速和前进,其中两个频率间隔很近的机械振荡器独立地耦合到一个共同的微波腔。在强抽运场作用下,我们在透射微波探测场中得到了两个透明窗口,并伴随着陡峭的相位色散。泵浦光功率的大小可以有效地控制透明窗口的宽度和探测光的群延迟。实验结果表明,在目前的实验条件下,最大群延迟为0.12ms,提前量为0.27ms。
2014-08-17 quant-ph
Dark-Sates in Electromagnetically Induced Transparency Controlled by a Microwave Field
严格的暗态条件,即,双光子共振,为λ型电磁感应透明(EIT)的扩展与微波场控制的系统。扩展的暗态被发现是非常敏感的微波场的相位在一个狭窄的间隔。然而,在该方案中,暗态不再是EIT的要求,并且存在没有暗态的EIT。
2009-05-06 quant-ph
Electromagnetically induced transparency controlled by a microwave field
实验研究了在铷原子超精细能级上外加微波场时,两个光场在稠密铷蒸气中的传播。Rb的能级与光场和微波场耦合形成一个封闭的λ三能级系统。已经发现,探测场的最大透射率取决于光场和微波场之间的相对相位。我们在电磁感应透明(EIT)中观察到了相长干涉和相消干涉。一个简单的理论模型和数值模拟已被开发来解释所观察到的实验结果。
2009-03-08 quant-ph
Generated multi-transparency windows, Fano resonances, and slow/fast light in an opto-magnomechanical system through magnon Squeezing
本研究理论探究混合光-磁-机械系统中磁振子压缩对多重透明窗口、法诺共振及慢/快光的影响,通过调节相关参数增强慢/快光效应,助力量子信息处理技术发展。
2025-07-07 quant-ph
Rydberg electromagnetically induced transparency and absorption of strontium triplet states in a weak microwave field
从理论上研究了弱微波场作用下锶原子里德堡三重态的激光激发。从基态$5s^2\,^1S_0$开始,里德堡激发通过亚稳态的三重态$5s5p\,^3P_1$态实现,其衰减速率$γ_2$为$2π\times 7.5$ kHz,远小于单重态或碱金属原子的衰减速率。研究了$γ_2$对电磁感应透明(EIT)和电磁感应吸收(EIA)体系中透明和吸收光谱的影响。发现窄透明窗(EIT)或吸收峰(EIA),其在光谱中的距离取决于弱MW场的拉比频率。结果发现,在典型的情况下,光谱表现出更高的对比度比使用单重态或碱金属原子。利用亚稳中间态,我们发现Sr气体的共振荧光具有很窄的峰,这是调制的MW场。当微波场弱于探测光和对照光时,这些峰的光谱距离与$Ω_m$成线性关系。这使我们能够提出一种新的方式来通过共振荧光感测非常弱的MW场。我们的研究表明,锶的三重态可以用来发展里德伯分子量电测法,具有独特的优势。
2022-05-06 quant-ph
Generating three transparency windows, Fano-resononce and slow/fast light in magnomechanical system through an auxiliary microwave cavity
本文提出含主腔(两个YIG球)和辅助腔(原子组件)的混合磁力学系统方案,研究MMIT、法诺共振及慢/快光效应,证明光子隧穿强度等参数的调控作用,模型可行且有望用于量子信息领域。
2025-04-15 quant-ph
Quantum control of dispersion in electromagnetically induced transparency via interacting dressed ground states
本文对由四个亚稳态基态组成的五能级系统的电磁感应透明(EIT)作了一般性的处理。两个额外的RF/微波场将标准EIT $Λ$原子的两个基态相干耦合到基态流形中的一对额外的超精细态,产生两组通过探测和控制激光器相互作用的修饰态,其耦合到电子激发态。这些新的超精细修饰态在探针的线性光学极化率中表现为除了EIT的Autler-Townes双峰特征之外的新共振。特别是,我们发现,存在两个新的窄共振,其宽度仅限于基态退相干,出现在正常EIT透明窗口。我们表明,通过控制这些RF/微波场的强度,可以工程师的位置和宽度,这些窄共振,从而行使额外的控制的色散和群速度的探头。
2008-07-26 quant-ph
Slow and Stored Light via Electromagnetically Induced Transparency Using A $Λ$-type Superconducting Artificial Atom
本文利用单超导量子比特-谐振器系统构建Λ型人造原子,通过电磁感应透明实现3.6 km/s慢光和数百纳秒微波存储,为超导电路量子存储器发展提供新路径。
2024-06-07 quant-ph
Optomechanical second-order sidebands and group delays in a Kerr resonator
从理论上研究了非线性克尔腔中的高阶光机诱导透明过程。确定了由克尔效应引起的光腔模式的频移,这导致信号及其高阶边带的非对称OMIT窗口。我们还发现,边带振幅和相关的群延迟敏感地依赖于克尔非线性的强度。这表明了利用各种非线性光学腔来增强或控制OMIT器件性能的可能性。
2018-01-26 physics.optics quant-ph
Electromagnetically induced acoustic transparency with a superconducting circuit
本文报道了将超导人工原子耦合到一维声表面波传输线上的机械场的电磁感应透明现象。电磁微波驱动器被用作控制场,使得超导transmon量子比特对声学探测束透明。由于上能级的弛豫被抑制,声耦合的强频率依赖性使得EIT能够处于梯形配置。我们的研究结果表明,超导电路可以被设计成与声场的参数制度不容易访问纯电磁系统。
2020-06-23 quant-ph
Efficient microwave-induced optical frequency conversion
研究了具有$Λ$能级组态的原子介质中的频率转换过程,其中两个较低态之间的跃迁由微波场驱动。在该系统中,借助于电磁感应透明(EIT)的效果,转换效率可以非常高。根据微波场的强度,实现了两种EIT区域:弱场的“暗态”EIT和强场的Autler-Townes型EIT。我们研究这两种情况下,通过分析和数值解,并找到转换的最佳条件。
1999-12-13 quant-ph
Narrowing the filter cavity bandwidth via optomechanical interaction
我们建议使用光机械相互作用来缩小滤波腔的带宽,以实现先进的引力波探测器中的频率依赖压缩,受到光机械诱导透明的想法的启发。这不仅使我们能够实现窄带宽,与桌面光学腔的几百Hz检测频带相当,而且还可以在很宽的范围内调谐带宽,这对于优化不同引力波源的灵敏度是理想的。其实现的实验挑战是对低热噪声的严格要求,这将需要极好的机械品质因数,这是很难通过使用当前可用的低损耗机械振荡器来实现的;一种可能的解决方案是使用机械阻尼的光学稀释,这可以大大放松对机械的要求。
2014-10-10 quant-ph
Control and manipulation of electromagentically induced transparency in a nonlinear optomechanical system with two movable mirrors
我们考虑一个由两个移动反射镜组成的光机械腔,其中包含一个克尔下转换非线性晶体。结果表明,两个机械振荡器的相干振荡可以导致电磁感应透明(EIT)共振的分裂,并在透明窗口内出现吸收峰。在这种结构中,相干诱导的EIT分裂类似于在原子的λ型三能级系统中用射频或微波场驱动超精细跃迁。此外,我们表明,存在的非线性提供了一个额外的灵活性,调整的透明度窗口的宽度。一个额外的机械模式和非线性晶体的组合提出了新的可能性,用于调整共振频率,宽度和光谱位置的EIT窗口,以及增强的吸收峰内的透明度窗口。
2013-06-24 quant-ph
Unresolved-Sideband Optomechanics with Hexagonal Boron Nitride: Induced Transparency, Gain, and Frequency Combs
Physics Department, University of Basel(巴塞尔大学物理系)
利用可调谐光纤法布里-珀罗微腔与悬浮六方氮化硼鼓膜谐振器耦合,在非分辨边带区实现光力学诱导透明,观察从透明到增益的转变,并产生光力学频率梳。
2026-07-01 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Tunable electromagnetically induced transparency with a coupled superconducting system
电磁感应透明(EIT)通常通过使用三能级原子系统来证明。本文从理论上提出了一种通过磁通量子比特和具有较高品质因数的超导LC谐振器组成的耦合系统实现微波电磁感应透明的有效方法。在该系统中,工作能级是二能级磁通量子比特的修饰态和带有探测泵浦场的谐振腔。修饰态之间存在二阶相干转移。通过与常规原子系统的比较,揭示了该系统EIT现象的物理根源。由于整个系统是人工的和可调的,我们的计划可能有潜在的应用在各个领域。
2015-02-08 quant-ph
Electromagnetically-induced transparency, absorption, and microwave field sensing in a Rb vapor cell with a three-color all-infrared laser system
对铷级联$5S_{1/2} \rightarrow 5P_{3/2}$(激光波长780 nm)、$5P_{3/2} \rightarrow 5D_{5/2}$(776 nm)和$5D_{5/2}\rightarrow 28F_{7/2}$(1260 nm)的三光子电磁感应透明(EIT)和吸收(EIA)进行了综合研究。780-nm的探针和776-nm的修整光束通过Rb室温蒸气室反向对准,并且1260-nm的耦合器光束与探针光束共同对准或反向对准。EIT和EIA的几种情况下,在776 nm光束的失谐范围内测量,进行了研究。通过数值求解林德布拉德方程模拟了所观察到的现象,并根据速度和失谐相关的缀饰态的探测束吸收行为解释了结果。为了探索三光子Rydberg EIA/EIT用于微波电场诊断的实用性,将由信号源和四倍频器产生的亚太赫兹场施加到Rb室。100.633-GHz的场共振驱动的$28F_{7/2}\leftrightarrow29D_{5/2}$过渡,并导致Autler-Townes分裂的Rydberg EIA/EIT光谱,测量和表征的微波四倍器的性能。
2019-05-23 physics.atom-ph physics.ins-det quant-ph
Analog of Electromagnetically Induced Transparency Effect for Two Nano/Micro-mechanical Resonators Coupled With Spin Ensemble
我们研究了一个耦合到自旋系综的混合纳米机械系统作为量子模拟器,以促进量子干涉效应,电磁诱导透明(EIT)。该系统由两个纳米机械谐振器(NAMR),其中每一个耦合到一个核自旋系综。它可以被视为NAMR阵列耦合到自旋系综的量子网络中的关键元件。在这里,核自旋系综作为一个长寿命的换能器来存储和传输NAMR的量子信息。该系统模拟了探针微波场驱动下的EIT效应。在低激发近似下,在大$N$(原子核数)极限下,由于自旋系综与两个NAMR的相互作用被简化为三个谐振子的耦合,出现了双EIT现象.此外,在两个吸收窗口中,群速度降低。
2011-01-11 quant-ph
Three-Tone Coherent Microwave Electromechanical Measurement of a Superfluid Helmholtz Resonator
本文提出三音相干微波测量方法,在边带未分辨区域实现超流亥姆霍兹模式与微波腔的弱耦合表征,测得真空机电耦合强度比以往超流实验高三个数量级。
2023-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.app-ph
Electromagnetically-induced transparency with amplification in superconducting circuits
我们表明,电磁感应透明和激光无反转同时实现微波场通过使用磁通鎓超导电路。由于这种人工三能级原子的$Δ$能级结构,我们发现了令人惊讶的现象,即在频域中的电磁感应透明窗口夹在一边的吸收和另一边的放大之间。
2010-04-11 cond-mat.supr-con quant-ph
Electromagnetically induced transparency on a single artificial atom
我们提出了一个宏观的人工“原子”(超导量子系统)耦合到开放的一维空间的传输线的电磁感应透明(EIT)的实验观察。与具有许多原子的光学介质不同,一维空间中的单原子EIT表现为对电磁波反射的抑制,而不是吸收。所观察到的传播微波的反射和透射的几乎100%调制证明了单个人造原子的完全可控性和操纵原子状态的可能性。该系统可作为微波的可切换反射镜,在光子量子信息处理等领域具有良好的应用前景。
2010-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Sub-wavelength microwave electric field imaging using Rydberg atoms inside atomic vapor cells
最近我们利用里德伯原子电磁感应透明原理,证明了蒸气室中的碱金属原子可以作为微波电场强度和极化的高精度标准。在这里,我们表明,第一次,里德伯原子电磁诱导透明可以用来成像微波电场以前所未有的精度。该方法的空间分辨率远达亚波长范围。电场分辨率与我们在先前实验中证明的分辨率相似。我们的实验结果与有限元计算的测试电场图案。
2014-03-14 physics.atom-ph physics.optics quant-ph