Sub-Rayleigh Imaging via N-Photon Detection
瑞利衍射边界设置了在常规成像系统中可区分的两个点对象的最小间隔。我们证明了分辨率增强超出瑞利边界使用随机扫描的高度聚焦的光束和N-光子光电探测实现单光子雪崩探测器阵列。实验结果表明，分辨率提高了一个因素~sqrt（N）超过瑞利界限，在良好的协议与理论。
2010-07-06 physics.optics quant-ph
Unconditional and robust quantum metrological advantage beyond NOON states
量子精密测量采用量子资源来提高测量灵敏度，使其超过经典测量所能达到的灵敏度。虽然多光子纠缠NOON态原则上可以击败散粒噪声极限并达到海森堡极限，但高NOON态难以制备并且容易受到光子损失的影响，这阻碍了它实现无条件的量子纠缠优势。在这里，我们结合了非传统的非线性干涉仪和压缩光的受激发射的想法，以前开发的光子量子计算机九章，提出并实现了一个新的方案，实现了可扩展的，无条件的，和鲁棒的量子相干优势。我们在每个光子提取的Fisher信息中观察到超过散粒噪声限制的5.8（1）倍增强，而不考虑光子损失和缺陷，这优于理想的5-NOON状态。该方法的海森堡尺度限制、对外部光子损失的鲁棒性以及简单易用的特点使其在低光子通量的实际量子精密测量中具有应用价值。
2023-02-14 physics.optics quant-ph
Feature-Resolved Photoluminescence Analysis: Probing Emission Beyond Conventional Photon Statistics
本文提出融合寿命、光谱与光子相关的特征分辨光致发光分析方法，揭示系综统计隐藏的单发射体动力学，并验证其对量子光源研究的广泛适用性。
2025-07-25 physics.optics quant-ph
Beyond conventional photon-number detection with click detectors
光子数测量是鉴别和表征光的量子态的基本技术。除了国家的最先进的设备的能力，我们目前的测量与100个雪崩光电二极管的阵列暴露于光子数范围从远低于显着高于一个光子每个二极管。尽管每个二极管只能区分零和非零光子数，我们能够提取有关量子态的特征信息。我们证明了一个巨大的增强适用的强度范围由两个数量级相对于标准应用的这种设备。事实证明，与真正的光子计数器相比，在有限数量的注册点击上的任意光子数的概率映射本身并不是缺点。这种探测器阵列可以通过直接使用记录的数据，而不需要复杂的数据重建方法，来弥合单光子和线性探测之间的差距。
2017-06-03 physics.ins-det physics.optics quant-ph
A Formalism Useful to Study Beyond Squeezing in Non-linear Quantum Optics
给出了储存非线性物质的环形腔量子光学的一般形式。该方法是费曼图解法，用传播子和顶点来表示跃迁振幅或S矩阵。传播子包括通过非线性材料的附加阻尼效应以及通过镜子的反射和穿透效应。讨论了这种形式在估计平均光子数、Husimi函数和超越光子压缩机制的观测量方面的可能应用。
2020-07-29 physics.optics quant-ph
Attosecond delay metrology beyond the photon coherence time with spectrally resolved Hong-Ou-Mandel interferometry
University of Ottawa（渥太华大学）；National Research Council of Canada（加拿大国家研究委员会）；Joint Centre for Extreme Photonics, National Research Council and University of Ottawa（极端光子学联合中心（加拿大国家研究委员会与渥太华大学））；School of Mathematics and Physics, University of Portsmouth（朴茨茅斯大学数学与物理学院）；Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth（朴茨茅斯大学宇宙学与引力研究所）；Institute for Quantum Studies, Chapman U（查普曼大学量子研究学院）
研究利用光谱分辨的Hong-Ou-Mandel干涉测量法，突破光子相干时间限制，实现单测量路径延迟传感，保持高灵敏度，对光子损失等具鲁棒性，无需重新校准，还测量了目标厚度，推动量子极限测量在实际传感应用发展。
2026-11-05 physics.optics quant-ph
Beyond photon pairs: Nonlinear quantum photonics in the high-gain regime
集成光学器件将在非线性量子光子学的未来发展中发挥核心作用。在这里，我们专注于高增益非经典光的产生。从麦克斯韦方程组提供的坚实基础开始，然后我们移动到应用程序，提出一个统一的配方，允许在环形谐振器和纳米光子波导的受激和自发实验的比较，并直接导致在高增益实验中产生的光的量子态的计算。
2021-10-08 quant-ph
A Markovian approach to $N$-photon correlations beyond the quantum regression theorem
The University of Manchester（曼彻斯特大学）；The University of Sheffield（谢菲尔德大学）
本文提出一种马尔可夫框架，用于计算频率分辨的N光子相关函数，克服了传统工具如量子回归定理的局限。通过驱动半导体量子点的应用，展示了声子对荧光的影响，揭示了声子诱导的结构。
2025-09-25 quant-ph
Multiphoton blockades in pulsed regimes beyond the stationary limits
利用高斯脉冲驱动的克尔非线性耗散腔，研究了脉冲区的多光子阻塞现象。它示出的单光子，双光子和三光子封锁的脉冲激发制度所获得的结果有很大的不同，从连续波（CW）驱动的情况下所获得的类似结果。我们强有力地表明，连续泵浦的克尔非线性谐振腔的情况下，有基本限制的人口较低的光子数态（n = 0，1，2，3）。因此，这种详细的比较表明，PB由于激发一个合适的光子脉冲被实现超出了cw激发建立的基本限制。从光子数布居、二阶关联函数和相空间Wigner函数出发，分析了光子数效应，研究了光子晶体的相空间性质。详细分析了在脉冲范围内由光子晶体产生的Fock态。
2014-06-04 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Beyond single-photon localization at the edge of a Photonic Band Gap
我们研究了原子阶梯系统中的自发发射，两个跃迁都近共振耦合到光子带隙连续区的边缘。这个问题是通过最近开发的技术解决，并导致形成一个“双光子+原子”的束缚态与分数布居捕获在两个上层状态。在长时间极限下，原子处于激发态的叠加态，同时存在“直接”双光子过程和“分步”双光子过程。的敏感性的效果的特定形式的状态密度也进行了探讨。
2000-02-18 quant-ph
Input-Output Formalism for Few-Photon Transport: A Systematic Treatment Beyond Two Photons
我们提供了一个系统的治疗$N$ -光子传输耦合到本地系统的波导，使用输入输出形式主义。本文的主要结果是$N$ -光子S矩阵与局域系统格林函数之间的一般联系。我们还表明，计算可以显着简化，通过利用S矩阵和格林函数的连通性结构，并通过计算格林函数使用一个有效的哈密顿量，只涉及本地系统的自由度。我们说明了我们的形式主义计算$N$ -光子传输通过一个腔含有介质的克尔非线性，与$N$高达3。
2015-02-21 quant-ph
Beyond critical coupling: optimal design considerations for spontaneous four-wave mixing in microring resonators
Purdue University（普渡大学）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；Electric Power Board of Chattanooga（查塔努加电力委员会）；National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）
针对微环谐振器中的自发四波混频双光子产生问题，提出涵盖多结构、多耦合条件、多泵浦模式的解析模型，明确不同泵浦条件下最大化光子提取效率的耦合方案及相关权衡，为集成光子源设计提供支撑。
2025-11-18 physics.optics quant-ph
Quantum structured light: Non-classical spin texture of twisted single-photon pulses
Northeast Normal University（东北师范大学）；Purdue University（普渡大学）
本文提出量子结构光概念，建立单光子自旋与轨道角动量量子密度框架，揭示其非经典自旋纹理与量子涨落，为相关量子物理研究奠定基础。
2026-10-28 physics.optics quant-ph
Direct counterfactual quantum communication protocol beyond single photon source
双链马赫-曾德尔干涉仪的直接反事实量子通信协议需要单光子输入。在这里，我们表明，即使与多光子光源，包括一个强相干光源作为输入，反事实的通信可以实现与成功概率接近统一的理想渐近极限。多光子的路径演化是非局域控制的。因此，在公共传输信道中不出现任何光子或任何其它辅助信息载体的情况下传输信息。该效应是量子的，因为量子测量是该协议的基本要求。此外，提出了一种改进的方案，其中的干涉仪的数量减少。
2022-08-08 quant-ph
Single-shot discrimination of coherent states beyond the standard quantum limit
相干态的鉴别是光通信和量子密钥分发协议中的一个关键问题。在这项工作中，我们使用光子数分辨探测器，过渡边缘传感器，在电信波长鉴别二进制相移相干态。由于其动态范围和高效率，我们实现了误码率，无条件地超过标准量子限制（SQL）高达7.7 dB。对SQL的改进对于平均包含高达约7个光子的信号持续存在，并且在Single Shot中实现（即，没有测量反馈），从而使我们的方法与更大的带宽兼容。
2021-05-15 physics.optics quant-ph
Entanglement generation and manipulation in the Hong-Ou-Mandel experiment: A hidden scenario beyond two-photon interference
HOM效应是一种双光子干涉现象。它描述了这样一个事实，即在分束器处混合的两个不可区分的光子将聚束到两个输出模式中的一个。考虑到两个单光子发射器，如捕获的离子，我们探讨了HOM效应的一个隐藏的场景，其中当一个探测器检测到一个单光子时，可以在两个离子之间产生纠缠。由纠缠光子源发射的第二光子随后将由同一检测器检测。然而，我们也可以通过操纵纠缠态来控制第二个光子的命运。在我们的方案中，纠缠态的相位决定了光子的路径，而不是双光子干涉。为了实现一个可行的实验，我们对系统进行了量子跳跃模拟，以显示其对实验误差的鲁棒性。
2017-11-16 quant-ph
Attosecond Entangled Photons from Two-Photon Decay of Metastable Atoms: A Source for Attosecond Experiments and Beyond
Purdue University（普渡大学）
利用亚稳态原子双光子衰变生成阿秒纠缠双光子，为极紫外波段的阿秒实验提供新光源，并探讨其在更精密时间尺度实验中的应用潜力。
2022-05-30 quant-ph
Photon Routing in Cavity QED: Beyond the Fundamental Limit of Photon Blockade
光子阻塞效应的最简单和看似直接的应用，其中一个光子的传输阻止了其他光子的传输，将是将两个传入的不可区分的光子分离到不同的输出端口。我们表明，时间-能量的不确定性关系固有地防止这种理想的情况下，封锁是由一个两级系统。这一限制的基本性质是揭示了这样一个事实，即在强耦合区的腔QED的光子封锁，由Jaynes-Cummings能级结构的非线性，表现出的效率和时间行为相同的光子封锁在坏腔区，其中潜在的非线性是原子本身。我们证明，这一限制可以超过，但不能避免，利用入射光子之间的时间-能量纠缠。最后，我们展示了如何通过使用耦合到单侧腔的三能级原子来完全规避这个限制，从而实现理想且鲁棒的光子路由机制。
2011-09-03 quant-ph
Spatial Resolution Enhancement in Quantum Imaging beyond the Diffraction Limit Using Entangled Photon-Number State
本文研究了由$N+1$光子组成的光源，其中一个非简并光子与$N$简并光子纠缠，在这种光源下成像的分辨率。$N$简并光子照射物体并由$N$光子检测器收集。来自$N$光子探测器的信号与产生重影图像的非简并光子一致地测量。我们讨论了三个光子在各种配置的情况下，推广到$N+1$。使用瑞利准则，我们发现，该系统可能会给分辨率的一个因素，$N$相比，使用一个经典的源的改善。对于$N$ -光子数探测器是点探测器的情况，获得相干图像。如果$N$ -光子探测器是桶探测器，则图像不相干。在这两种情况下，图像的可见度都是1。在非简并光子被对象散射的相反情况下，则使用$N$ -光子点检测器可以将艾里盘减小$N$的因子。
2008-12-12 quant-ph
Atom- photon entanglement beyond the multi-photon resonance condition
在Floquet坐标系下，数值计算了近简并三能级V型闭环原子系统的密度矩阵运动方程。在双光子共振条件之外，用半经典方法研究了缀饰原子与其自发发射之间原子-光子纠缠的动力学行为。利用冯诺伊曼熵研究了这两个子系统的量子熵。结果表明，通过耦合光场的强度和失谐量以及自发发射引起的量子干涉可以控制纠缠度。而且在没有量子干涉的情况下，即使在超出双光子共振条件下，DEM也可以达到稳态行为。在没有量子干涉的情况下，驱动光场的拉比频率和失谐量等特定参数也可以实现退纠缠。当系统解纠缠时，也可以得到电磁感应透明条件。
2015-06-30 physics.atm-clus quant-ph
Strongly entangled system-reservoir dynamics with multiphoton pulses beyond the two-excitation limit: Exciting the atom-photon bound state
在矩阵乘积态框架下，研究了半无限波导中电磁场与二能级系统相互作用的非马尔可夫反馈动力学，在半无限波导中，原子-光子束缚态的激发是可能的.以发射体的稳态激发作为品质因数，我们比较了初始激发的量子发射体和通过包含多达四个光子的量子化脉冲制备的发射体的捕获激发。在后一种情况下，我们发现，对于大的反馈延迟时间，多光子脉冲可以产生一个显着更高的稳态激发比可能与初始激发发射体，因为受激发射过程可以提高捕获概率相比，初始激发发射体的自发衰变。
2021-03-03 quant-ph
All-photonic quantum key distribution beyond the single-repeater bound
Toshiba Europe Ltd（东芝欧洲有限公司）；University of Vigo（维戈大学）
本文提出一种全光量子密钥分发协议，在不进行错误校正的情况下超越单中继限制，通过调整量子信号速度实现更高的密钥率。
2026-04-17 quant-ph
Observation of the First-Order Interference Fringes Beyond Coherence Length Employing Commercial Continuous-wave Multi-mode Laser Diode: A Sight of Two-photon Interference
本文利用商用连续波多模激光二极管在远超相干长度的条件下观测到一阶干涉条纹，提出该现象可由时间分辨双光子干涉机制解释，为量子信息科学提供了新方法。
2024-02-23 quant-ph
Cavity QED Beyond Rotating Wave Approximation: Photon Bunching from the Emission of Individual Qubits
单量子发射体散射光中的光子反聚束是量子光学的标志之一，它为电磁场的量子化性质提供了明确的证明。反聚束现象可以直观地理解为，在第二次发射之前，需要一个处于较低状态的二能级系统在发射光子后被重新激发到较高状态。在这里，我们表明，这样的图片打破了在超强的光-物质耦合制度，当耦合强度变得可比的裸发射频率。专门的情况下，自然和超导人造原子，我们因此表明，一个单一的发射器耦合到光子谐振器可以发出聚束光。本文给出的结果清楚地证明了超强耦合机制是如何改变单个原子的性质的。
2017-02-02 quant-ph
Effect of quantum interference on the optical properties of a three-level V-type atomic system beyond the two-photon resonance condition
研究了量子干涉效应对抽运-探测三能级V型原子系统光学性质的影响。讨论了双光子共振条件以外的探测吸收、色散、群折射率和光学双稳。研究发现，在探测场的频率范围内，介质的光学性质一般是相位无关的。相位依赖性由耦合场以通常不同于探测场频率的频率散射到探测场中引起。证明了在双光子共振条件之外，介质的相位敏感性将消失。
2012-04-27 physics.atom-ph quant-ph
Beyond the four-level model: Dark and hot states in quantum dots degrade photonic entanglement
本研究测量GaAs量子点在最高65 K下双激子—激子级联光子对的偏振纠缠，结合附加热态、暗态及声子辅助跃迁解释纠缠退化，为高温纠缠光子源优化提供依据。
2022-12-19 quant-ph
Rabi model beyond the rotating wave approximation: generation of photons from vacuum through decoherence
我们数值研究的拉比哈密顿的动力学，描述了一个单腔模式和一个没有旋转波近似的二能级原子的相互作用，通过通常的Lindblad超算子的主方程中包括阻尼和退相水库。我们证明了反旋项和原子退相的结合导致了从真空中产生线性渐近光子。我们揭示了这种现象的起源，并估计其在现实情况下的重要性。
2008-06-20 physics.gen-ph quant-ph
Coherent single-photon scattering spectra for a giant-atom waveguide-QED system beyond dipole approximation
研究了通过多个连接点或连续耦合区耦合到一维波导中的巨原子的单光子散射谱。利用全量子力学方法，我们得到了单光子散射系数的一般解析表达式，这些表达式在马尔可夫和非马尔可夫状态下都是有效的。总结了非偶极效应对散射谱的影响，非偶极效应主要是由光子在耦合点之间传播时产生的相位累积引起的。我们发现，在马尔可夫极限下，相位衰减是失谐无关的，导致洛伦兹线型的特征在于兰姆位移和有效衰减率。而在非马尔可夫制度，积累的相位成为失谐依赖，从而产生非洛伦兹线形，其特征在于多个侧峰和总传输点。另一个有趣的现象，在非马尔可夫制度是由一个单一的巨原子产生的宽光子带隙。我们进一步将离散耦合点的情况推广到原子通过连续区域耦合到波导的连续极限，并分析了一些典型耦合强度分布的散射谱。
2022-01-13 quant-ph
Multicolor nonlinear chiral quantum optics: beyond phase
Centre for Nanophotonics, Department of Physics, Engineering Physics \& Astronomy, 64 Bader Lane, Queen’s University, Kingston, Ontario, Canada K7L 3N6
该研究在多色手性量子光学中，通过引入第二束光子实现相位与振幅的同时调制，发现三光子放大在手性结构中效率达30%（为对称结构的3倍），为少光子全光控制提供了新途径。
2026-08-18 quant-ph
Simulating quantum emitters in arbitrary photonic environments using FDTD: beyond the semi-classical regime
提出一种将量子二能级系统集成到FDTD框架的算法，通过TF-IF技术消除自相互作用，实现任意三维光子环境中量子发射的精确模拟，并支持超辐射等复杂现象。\n
2025-02-25 physics.app-ph physics.atom-ph physics.comp-ph
Dressed-Orbital Approach to Cavity Quantum Electrodynamics and Beyond
我们提出了一种新的表示耦合的物质-光子系统，允许应用程序的多体方法开发的纯费米子系统。我们这样做，通过重写原来的耦合光物质的问题在一个更高的维配置空间，然后使用光子修饰轨道作为基础，从而扩大“费米子化”耦合系统。作为一个应用，我们提出了一个着装的含时密度泛函理论的方法。由此产生的Dressed Kohn-Sham方案允许对明确包括相关性的未知交换相关势进行直接的非绝热近似。我们说明了这一点简单的模型系统放置在一个高Q光学腔，并显示结果的观测，如光子场的波动，很难捕捉到标准的物质光子Kohn-Sham。最后，我们强调，缀饰轨道方法超出了腔量子电动力学的范围，可以应用于，例如，范德瓦尔斯问题
2019-12-23 quant-ph
Multi-Colour Quantum Metrology with Entangled Photons
纠缠光子可以用来进行测量，其精度超过经典光的精度。虽然量子精密测量的大多数实现都使用由单色光子组成的状态，但我们表明，通过使用干涉仪内光子对的光子晶体光纤源，两种颜色的纠缠态可以对光相位和路径长度表现出超灵敏度。这种设置相对简单，并且对实验缺陷具有鲁棒性。我们证明了超出标准量子极限的灵敏度，并显示超分辨干涉条纹使用纠缠态的两个，四个和六个光子。
2013-08-12 quant-ph
Looking Beyond Visibility: Resolving the Temporal Structure of Continuous-Wave Four-Photon Hong-Ou-Mandel Interference
Fraunhofer Institute for Applied Optics and Precision Engineering（弗劳恩霍夫应用光学和精密工程研究所）；Friedrich Schiller University Jena, Institute of Applied Physics, Abbe Center of Photonics（耶拿弗里德里希·席勒大学应用物理学院阿贝光子学中心）；Heriot-Watt University Edinburgh Campus（赫瑞-瓦特大学爱丁堡校区）
本文针对连续波四光子Hong-Ou-Mandel干涉，通过记录四光子到达时间并映射到三维符合直方图解析其时间结构，实现符合窗口后处理优化，为连续波光源提供量子网络协议的通用基准。
2026-10-16 quant-ph
Pulsed Rabi oscillations in quantum two-level systems: beyond the Area Theorem
面积定理指出，当一个短的光脉冲驱动一个量子二能级系统时，它在散射单个光子的概率上经历拉比振荡。在这项工作中，我们调查的故障的面积定理的脉冲长度变得不可忽略，并为某些脉冲面积。利用简单的量子轨道，我们提供了一个解析近似的光子发射动力学的二能级系统。我们的模型提供了一种直观的方式来理解再激发，它阐明了双光子发射事件背后的机制，可以破坏单光子发射。我们实验测量了半导体量子点作为二能级系统的发射统计，并与我们的简单模型的短脉冲显示出良好的协议。此外，该模型清楚地解释了我们最近的结果[K。费舍尔和L. Hanschke等人，Nature Physics（2017）]显示了来自两能级系统的主要双光子发射，其脉冲的相互作用面积等于$π$的偶数倍。
2017-11-03 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
Classical Simulation of Lossy Gaussian Boson Sampling beyond Square-Root Regime
Chungbuk National University（忠北国立大学）
该研究证明经典光替代有损高斯玻色采样的平方根极限，并通过检测近似方法将平均幸存光子数提升至N^{2/3}，对构造达N^{3/4}。
2026-10-06 quant-ph
Photon counting beyond the rotating-wave approximation
Institute for Quantum Information, RWTH Aachen University（亚琛工业大学量子信息研究所）
本文提出通过量子兰格vin方程获取光子计数统计的方法，为非旋转波极限下的开放量子系统研究提供了有效框架。
2026-06-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Beyond Photon Shot Noise: Chemical Limits in Spectrophotometric Precision
International Quantum Academy（国际量子学院）；Xiamen University（厦门大学）；Zhejiang University of Science and Technology（浙江科技学院）
本研究通过光子分辨Floquet理论揭示了光谱光度学精度受化学过程限制的现象，发现相位测量更敏感且灵敏度存在三个不同阶段。
2026-01-27 physics.chem-ph quant-ph
Photonic "hourglass" design beyond the standard bulk model of phonon decoherence
针对准一维光子“沙漏”单光子源，本文通过详细建模其固有振动模式，证明大Purcell增强可消除声子退相干影响并保持近单位不可区分性。
2025-01-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Optomechanics beyond Linearization
光机械系统的量子动力学主要研究其在经典定态附近的涨落。我们提出了一种理论方法来确定光学力学系统的系统可观测量作为真正的量子对象，例如，耦合的量子力学振荡器到一个腔单光子。在这种方法中，我们研究这样的系统在强耦合制度的动力学。我们发现，在强光机耦合作用下，由连续波单光子驱动的光机系统的稳态量子态呈现周期振荡，腔噪声对系统的观测值有显著影响.
2012-06-06 quant-ph
A Chip-scale Space-time Multiplexed Gaussian Boson Sampling Processor Beyond 10,000 Photons
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；TuringQ Co., Ltd.（图灵量子有限公司）
本文报道了首个芯片级时空复用高斯玻色采样系统，在薄膜铌酸锂芯片上集成高速调制与延迟线，实现超万光子检测，并展示了其在世界模型预测中的优势。
2026-09-11 quant-ph
Optimal multi-photon phase sensing with a single interference fringe
量子纠缠可以帮助提高光学相位测量的精度，使其超过散粒噪声极限（SNL），达到海森堡极限。然而，实现该最佳灵敏度所需的N光子奇偶性测量用当前的光子检测技术极其难以实现，需要输出端口之间的N+1个不同光子分布的高保真分辨率。因此，最近的实验证明精度超过SNL只使用一个或两个光子数检测模式，而不是奇偶校验测量。在这里，我们调查的简单而有效的单干涉条纹检测技术可实现的相位灵敏度。结果表明，当N > 4时，最大纠缠态“NOON”态不能达到最佳相位灵敏度，而Holland-Burnett态是最佳相位灵敏度。我们实验证明，这种增强的灵敏度使用一个单光子计数条纹的六光子Holland-Burnett状态。具体来说，我们的单条纹六光子测量实现了三倍以下的SNL的相位方差。
2013-07-05 quant-ph
Sub-Doppler Cavity Cooling Beyond The Lamb-Dicke Limit
我们调查的动力学腔冷却的单离子超出了兰姆-迪克制度，并证明了约50%的多普勒温度的冷却极限，使用高精细腔的第一次。我们还研究了离子腔发射的统计性质，并提出了一个模型，声子态的光子态的映射。利用这个模型，我们解释了在我们的实验中观察到的超泊松光子分布，并提出了一种方法来估计离子温度的实时方式的基础上的统计行为的光子发射从腔。
2013-04-19 physics.atom-ph quant-ph
Beyond adiabatic elimination: A hierarchy of approximations for multi-photon processes
在多能级系统中，常用的绝热消去法是一种通过消去不相关的非共振耦合能级来近似系统动力学的方法。然而，这一程序有些模糊不清，不清楚如何系统地加以改进。我们使用积分微分方程的概率振幅的水平的利益，这是等价于原来的薛定谔方程的所有概率振幅。结合马尔可夫近似，积分微分方程，然后用来产生一个层次的近似，其中零阶是绝热消除近似。它的工作原理以及适当的选择的相互作用的图片，该程序建议优化这种选择的标准。一阶近似的层次结构提供了显着的改进，在标准的绝热消除，而不会增加太多的复杂性，而且是不那么敏感的相互作用图片的选择。我们用几个例子来说明这些观点。
2013-04-02 quant-ph
On the Localization of One-Photon States
明确地构造了能量密度和光电探测率具有任意快的渐近幂律衰减的单光子态。这超越了最近发现的Hellwarth-Nouchi光子的第十次幂定律，该定律本身取代了长期存在的Amrein光子的第七次幂定律。
1997-07-11 quant-ph
Beyond coincidence: using all the data in Hong-Ou-Mandel interferometry
Hong-Ou-Mandel效应提供了一种通过测量在分束器处干涉的两个光子的聚束率来确定光子对的可分辨性的机制。特别感兴趣的是时间上的可重复性，其可用于探测时间延迟。光子探测器本身提供了一些时间信息，然而，虽然这种分辨率可能使干涉测量技术相形见绌，但典型的分析将干扰减少到二元事件，忽略了探测器中的时间信息。通过模拟探测器的数量和时间分辨率，我们证明了更大的精度比重合率或时间数据单独提供。此外，额外的信息可以允许同时估计时间延迟以及校准参数，从而打开免校准协议的可能性并接近量子Cramér-Rao界限的精度。
2020-07-30 quant-ph
Single-Photon Advantage in Quantum Cryptography Beyond QKD
Institute of Solid State Physics, Technical University of Berlin（柏林工业大学固体物理研究所）；Electrical Engineering and Computer Science Department, Technical University of Berlin（柏林工业大学电气与计算机工程系）；Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Devices, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences（中国科学院半导体研究所光电材料与器件重点实验室）；Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学材料科学与工程光电子学中心）
本文提出利用单光子态实现量子强硬币翻转协议，展示出优于经典方法和弱激光脉冲的量子优势，为未来量子互联网的复杂密码任务奠定基础。
2026-02-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Correlations beyond Entanglement and Discord
不同的量子相关性概念已经建立，每一个都是通过量子信息科学中的特定应用而产生的，每一个都在竞争被认为是最相关的量子性度量。在这篇文章中，我们通过实验实现了一种即使在没有纠缠和不和谐的情况下也存在的量子关联形式。我们通过正则化的双模Glauber-Sudarshan函数中的负性证明了这种量子关联的存在。我们的数据显示出与正交光子数态的非相干混合物的兼容性，排除了量子相干性和其他类型的量子资源。通过构造，我们状态的量子性对退相是鲁棒的，因此需要更少的实验资源来确保稳定性。此外，我们还从理论上证明了多模纠缠是如何基于所产生的非纠缠态被激活的。因此，我们实现了一种在量子信息处理中具有实用价值的非经典光子-光子关联态。
2021-05-04 quant-ph
Cavity-coupled double-quantum dot at finite bias: analogy with lasers and beyond
本文从理论和实验上研究了电压偏置的InAs半导体双量子点（DQD）与超导传输线谐振器偶极耦合的光子和电子输运性质。在有限偏压下，系统地考虑了声子的存在和引线效应，得到了腔光子与DQD电子耦合系统约化密度矩阵的主方程.随后，我们推导出传输，相位响应，光子数和非平衡稳态电子流的解析表达式。我们证明了有限偏压下的耦合系统实现了非常规形式的单原子激光，并分析了离开腔的光子流的光谱和统计特性。在透射模式下，系统对入射光通量表现为可饱和的单原子放大器。最后，我们证明了光子发射对稳态电流的反作用是很大的。我们的分析结果相比，精确的主方程的结果建立各种分析模型的有效性制度。我们将我们的研究结果与现有的实验测量结果进行比较。
2014-03-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phase diffusion and the small-noise approximation in linear amplifiers: Limitations and beyond
众所周知，线性放大器内部的光场的相位以与光子数成反比的扩散系数扩散。同样的过程也发生在激光器中，这限制了它的固有线宽，使得相位不确定性难以计算。最常用的简化方法是假设光场的光子数分布很窄（我们称之为小噪声近似）。对于相干光，该条件由平均光子数确定。小噪声近似依赖于（i）输入具有良好的信噪比，以及（ii）这样的信噪比可以在整个放大过程中保持。我们在此提出：对于一个相干输入，为了使输出端的相位噪声服从小噪声分析，在量子线性放大器的输入端必须存在多少光子？我们解决这些问题，通过展示如何获得相位不确定性，而无需求助于小噪声近似。结果表明，对于一个理想的线性放大器（即放大器最有利于小噪声近似），小噪声近似打破了只有几个光子平均。有趣的是，当输入强度增加到几十个光子时，可以看到小噪声近似执行得更好，相位扩散过程允许小噪声分析。这界定了线性放大器中小噪声假设的极限，因为这种假设对于非理想放大器来说不太正确。
2019-10-25 quant-ph
Rotational Effects of Twisted Light on Atoms Beyond the Paraxial Approximation
用一阶微扰理论计算了原子系统发射贝塞尔光子的跃迁几率。我们推导出一个封闭的表达的电磁势超越傍轴近似，允许一个系统的多极近似。对于某些特殊情况，计算了质心与内部状态之间的矩阵元。这允许澄清的可行性，观察扭曲的光对原子的旋转效应的计算预测。结果表明，原子内部态从光获得轨道角动量的概率一般在位于贝塞尔模轴上的原子处最大。对于高斯包，相关参数是原子质心波包的扩展与光子的横向波长的比率。
2004-04-02 quant-ph
Criteria for single photon sources with variable nonclassicality threshold
单光子源是光量子技术中必不可少的光源。发射的单光子的非经典性在各种实验和应用中表现出来。应用程序已经需要不同的非经典方面的单光子，然而，一个合适的层次标准是失踪。我们提出了可变的实验测试，可调线性光网络和单光子探测器的基础上，给出了这样的非经典标准的层次结构。该层次超越了光子反聚束的Hanbury-Brown- Twiss检验，并允许我们通过它们的非经典性质忠实地比较单光子源的质量和性能。
2019-08-07 quant-ph
Beyond Uncertainty: the internal structure of electrons and photons
采用修正的德布罗意关系，在基本水平上分析了运动电子的波结构。将波函数$ψ$形式化为实数表示，由于质量振荡产生内能分量。然后，波特征可以被称为离散频率$ν$和经典色散关系$λν= u $的物理波，符合经典波动方程。包括外部势产生了薛定谔方程，在这种情况下，由于内能分量，它是任意的。可以确定，测不准关系是这种基本的任意性的表达。电子和光子可以用相同的形式来描述，提供与麦克斯韦方程组等价的公式。考虑到粒子的总能量，内禀粒子性质的波动方程是Lorentz不变的，尽管变换到移动的参考系会导致内禀势的增加。对光子与电子的相互作用作了广泛的处理，所得结果与量子理论的结果是等价的。静电相互作用为电子波稳定性的最初假设提供了一个后验的理由：电子波的稳定性可以被称为相互作用的内在场的消失。这个概念最终允许的结论是，一个显着的相关性的一对自旋粒子在EPR-类测量很可能违反的不确定性关系。
1997-04-17 hep-th quant-ph
Quantum limited measurement of space-time curvature with scaling beyond the conventional Heisenberg limit
本文研究了利用非线性马赫-曾德尔干涉仪装置估算光子干涉中由于广义相对论时间膨胀引起的相移问题。通过引入两种非线性克尔材料，一种在底部，一种在顶部臂，我们可以测量由时空曲率产生的非线性相位$ϕ_{NL}$，并实现标准偏差与光子数的比例（$N$）为$1/N^β$，其中$β> 1$，这超过了线性干涉仪的传统海森堡极限（$1/N$）。非线性相移是由探测场的强度放大的效应。在大量光子的情况下，这种效应可以支配线性相移。
2017-10-03 gr-qc quant-ph
Beyond-adiabatic Quantum Admittance of a Semiconductor Quantum Dot at High Frequencies: Rethinking Reflectometry as Polaron Dynamics
本文通过自洽量子主方程推导出与电荷库隧穿耦合的半导体量子点在相干光子浴作用下的导纳通用表达式，揭示热极限、寿命展宽、功率展宽及光子介导的Floquet展宽和光子损耗展宽等区域，为模拟量子点高频行为、解释已有实验和探索量子点-光子相互作用提供了新方法。
2024-03-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
