Two-Photon Blockade in an Atom-Driven Cavity QED System
光子阻塞是发生在具有非谐激发梯的驱动系统中的动态量子非线性效应。对于一个强耦合到一个光学腔的单个原子，我们表明，驱动原子提供了一个决定性的更大的光学非线性比驱动腔。这增强了单光子阻断，并允许实现双光子阻断，其中两个光子的吸收抑制了另外光子的吸收。作为一个签名，我们报告的三光子反聚束与同时观察到的双光子聚束从腔发射的光。我们的实验是迈向多光子量子非线性光学的重要一步。
2017-03-24 quant-ph
Manipulation and improvement of multiphoton blockade in a two cascade three-level atoms cavity-QED system
本文研究了两个梯形三能级原子在单模腔中对多光子阻塞现象的操纵。结合腔QED和电磁感应透明技术，我们证明了当两个原子处于同相辐射时，主动操纵光子阻塞是可能的。结果表明，通过改变控制场的拉比频率，可以将双光子阻断变为三光子阻断。在异相辐射的情况下，我们表明，三光子封锁可以提高与增强的平均光子数。此外，我们还证明了通过调节控制光场的拉比频率，可以将亚泊松分布的非经典光场转变为超泊松分布的经典光场.研究结果为实现双光子网关操作提供了可能性，该操作可用于原子-腔网络系统，以控制从腔中泄漏的光子的量子特性。
2019-05-08 quant-ph
Interfering pathways for photon blockade in cavity QED with one and two qubits
从理论上研究了原子腔QED系统中的量子干涉导致的光子阻塞现象，其中两条不同跃迁路径之间的相消干涉阻止了双光子激发。在这里，我们首先研究了单原子腔QED系统通过原子或腔驱动。结果表明，在一定条件下，腔驱动的情况会导致量子干涉诱导的光子阻塞，而原子驱动的情况不会导致这种干涉诱导的光子阻塞。然后，我们研究了双原子情况，发现在原子驱动的情况下出现了额外的跃迁路径。我们发现，只有当原子的共振频率不同于腔模频率时，这条额外的跃迁路径才会导致量子干涉引起的光子阻塞。此外，在这种情况下，实现干涉诱导光子阻塞的条件与系统的内禀参数无关，这一条件可用于产生弱耦合和强耦合的反聚束光子源。
2019-07-13 quant-ph
Photon blockade with a trapped $Λ$-type three-level atom in asymmetrical cavity
提出在非对称法布里-珀罗腔中利用$Λ$型三能级原子，结合非谐本征能谱与微波场诱导的量子干涉，实现大范围腔失谐下的强光子阻塞及方向依赖的非互易光子阻塞，为产生高质量非互易单光子源提供可行途径。
2023-10-23 quant-ph
Critical slowing down of multi-atom entanglement by Rydberg blockade
在三能级梯型原子系综中实现完全绝热态转移的激光激发脉冲，如果原子的最高激发态受到里德堡阻塞，则会导致许多原子的高度纠缠态。薛定谔方程的解表明，随着原子数目的增加，保证绝热演化越来越困难。能隙的减小、集体可观测量的显著变化以及工作波动的增加将绝热演化的临界减慢与系统的量子相变样行为联系起来。
2018-06-29 quant-ph
Singlet States Preparation for Three $Λ$-type Atoms with Rydberg Blockade Mechanism
本文提出了一种制备三个$Λ$型里德伯原子单重态的方案。单重态是通过里德伯态和EPR对的组合来制备的，并且该方案依赖于里德伯阻断效应，该效应防止两个原子同时激发到里德伯态。此外，在激光和原子跃迁之间设置一定的频率失谐量，以消除两个基态的简并。最后，通过一系列的数值仿真验证了该方案的可行性.
2016-07-27 quant-ph
Ground-state blockade of Rydberg atoms and application in entanglement generation
利用里德伯反封锁效应和Raman跃迁，提出了两个$N$型里德伯原子之间基态封锁的机制。受量子芝诺效应的启发，强里德伯反封锁相互作用在频繁测量两个基态中的一个时起作用，导致相应量子态的双重占据的封锁效应。通过将逻辑量子比特编码到基态，有效地避免了激发态的自发发射，同时保持了非线性的Rydberg-Rydberg相互作用。作为应用，我们分别在封闭系统和开放系统中详细讨论了利用基态封锁制备两原子和三原子纠缠态的可行性，结果表明，在现有的实验参数下，可以获得高保真度的纠缠态。
2017-12-06 quant-ph
Entanglement of two individual atoms using the Rydberg blockade
我们报告了我们最近的进展操纵单个铷原子被困在光镊和两个原子之间的纠缠的产生，每个单独被困在相邻的镊子。为了在两个原子的基态产生纠缠态，我们利用里德伯阻塞机制。纠缠度是用两个原子内部态的整体旋转来测量的。这样的内部状态旋转的一个单一的原子被证明与高保真度。
2009-10-05 quant-ph
Simultaneous blockade of a photon phonon, and magnon induced by a two-level atom
微波光-磁混合系统由于具有超强的微波光子-磁振子耦合以及磁振子和声子的长寿命，近年来成为相干信息处理的一个很有前途的候选者。作为一种量子信息处理器件，单激发的实现对于杂化系统具有特殊的意义。本文将单个二能级原子引入光-磁系统，证明了非常规的相消干涉阻塞不能同时阻塞光子和磁振子。同时，在单激发共振条件下，即使在弱光力学区也可以同时实现光子、声子和磁振子的阻断，但声子阻断仍需要低温条件。
2020-09-21 quant-ph
Heralded atomic nonadiabatic holonomic quantum computation with Rydberg blockade
提出了一种利用两个计算原子和一个辅助原子实现原子非绝热完整量子计算的方案。在里德伯封锁条件下分析了系统的动力学行为，并通过逆向工程设计了鲁棒的激光脉冲，从而实现了高精度的量子门。此外，我们还研究了具有主方程的耗散演化。结果表明，通过测量辅助原子的态可以预测原子的衰变，如果辅助原子保持在里德伯态，则可以得到近乎完美的幺正演化.因此，该协议可能有助于在耗散环境中实现NHQC。
2020-08-07 quant-ph
Tunable photon blockade in a two-mode second-order nonlinear system embedded with a two-level atom
研究了嵌入二能级原子的双模二阶非线性系统中对高频模的常规光子阻塞。通过求解主方程和计算零延迟时间的二阶关联函数$g^{(2)}(0)$，我们得到了该方案可以实现强的光子反聚束。特别地，我们发现通过增加系统的线性耦合系数，在二阶非线性耦合系数为零的附近会形成一个完全阻塞区域。同样，通过增加系统的非线性耦合系数，将出现理想封锁区。而且该方案对储层温度不敏感，这两点都使得目前的系统更容易在实验上实现。
2021-06-13 quant-ph
Unselective ground-state blockade of Rydberg atoms for implementing quantum gates
在Rydberg反封锁（RAB）的背景下，提出了一种Rydberg原子的动力学机制--非选择性基态封锁（UGSB），即当两个原子处于同一基态时，它们的演化受到抑制. UGSB用于在一个步骤中实现SWAP门，而无需单独寻址原子。针对常见的问题，在基于RAB的门，包括原子衰变，多普勒退相，和原子间耦合强度的波动，我们修改RAB条件，以实现动态SWAP门的鲁棒性是远远大于在传统的RAB制度的非绝热完整的。此外，在所提出的SWAP门的基础上，我们进一步研究了结合Rydberg阻塞和RAB的三原子Fredkin门的实现。本文的工作有助于在实验中实现强耦合原子的RAB门。
2021-07-21 quant-ph
Multiphoton blockade and antibunching in an optical cavity coupled with dipole-dipole interacting $Λ$-type atoms
研究单模腔中$Λ$型三能级原子间偶极-偶极相互作用对多光子阻塞的影响，发现通过调节泵浦场失谐可实现单光子反聚束与双光子聚束的切换。
2023-04-04 quant-ph
Multiatom Greenberger-Horne-Zeilinger states using cavity-induced Rydberg blockade
本文描述了一种在超导共面腔中产生Greenberger-Horne-Zeilinger态的新方法。在该方案中，原子之间通过虚光子交换通过腔模相互作用。这些相互作用导致不对称的里德伯阻断机制，抑制同时激发到不同的原子里德伯能级，从而迫使所有原子占据相同的里德伯态。即使原子之间的距离只有毫米量级，这种机制也会产生影响。原子布居数从基态到纠缠态的转移是通过低耗散率的集体暗态实现的。
2016-11-15 quant-ph
Theory of Photon Blockade by an Optical Cavity with One Trapped Atom
在我们最近的文章[1]中，我们报道了与光腔强耦合的单原子光子阻塞的观测结果。为了支持这些测量，我们在这里提供了一个扩展的讨论，光子封锁的一般现象，以及在参考文献[1]中提出的理论模型和结果。我们用光子数态的透射系数描述了光子阻塞的一般条件。对于文献[1]中的原子-腔系统，我们给出了模型哈密顿量，并研究了本征值与预言的强度关联函数之间的关系。我们探讨了不同的驱动机制对光子统计的影响。我们还提出了额外的修正模型来描述腔的双折射和交流斯塔克位移。[1]K. M. Birnbaum，A.博卡河米勒，A. D.布泽尔，T。E. Northup和H. J. Kimble，Nature 436，87（2005）.
2005-07-07 quant-ph
Cluster state generation with atomic ensembles via the dipole blockade mechanism
提出了一种基于原子系综和偶极封锁机制的团簇态生成方案。该协议需要相同的单光子源，每个物理量子比特一个系综，以及常规的光电探测器。给出了量子纠缠的一般过程，以及产生量子比特GHZ态的概率为p ~ eta^{Q/2}的过程，其中eta是探测效率和源效率的组合。这比任何已知的鲁棒概率纠缠操作都要有效得多。GHZ态形成了通用簇态的基本构建块-单向量子计算机的资源。
2009-02-06 quant-ph
Quantum gates and multi-particle entanglement by Rydberg excitation blockade and adiabatic passage
我们提出利用受激绝热过程将原子从基态转移到里德伯激发态。几微米远的原子经历里德伯态之间的偶极-偶极相互作用，这种相互作用足够强，可以改变原子共振，抑制多个原子的激发。我们发现，在这种相互作用的存在下，两个原子之间的绝热通道导致强大的最大纠缠态的创建和两位量子门。对于许多原子，激发阻断导致集体自旋和Jaynes-Cummings类哈密顿量的有效实施，我们表明，绝热通过可以用来产生集体Jx=0本征态和Greenberger-Horne-Zeilinger态的几十个原子。
2008-02-25 quant-ph
Evidence for coherent collective Rydberg excitation in the strong blockade regime
单量子层面上的封锁效应是单电子晶体管等量子器件的核心。阻断机制基于强相互作用，如单电子情况下的库仑相互作用。激发到里德伯态的中性原子经历异常的强相互作用，导致相应的里德伯原子的阻塞效应。在本文中，我们报告了我们的测量一个强大的范德华封锁，表明只有一个封锁体积内的几千个原子可以被激发。此外，我们的实验结果表明，磁捕获的超冷原子到里德堡态的激发的相干性，确认预测的集体拉比频率对介观系统尺寸的平方根的依赖性。这种集体相干行为对于所有只能携带一个激发量子的介观系统是通用的。
2007-06-19 quant-ph
Entanglement of two individual neutral atoms using Rydberg blockade
我们报道了两个分别处于超精细基态$|F=1,M=1>$和$|F=2,M=2>$的$^{87}$ Rb原子在两个相距4 $μ$ m的光镊中纠缠的产生.我们的方案依赖于里德伯阻断效应，该效应防止两个原子同时激发到里德伯态。利用脉冲双光子激发在约200 ns内产生纠缠态。我们通过对两个原子施加全局拉曼旋转来量化纠缠。我们测量到，在纠缠序列结束时，61%的初始原子对仍然存在。这些对处于目标纠缠态，保真度为0.75。
2009-11-25 quant-ph
Cooling neutral atoms into maximal entanglement in the Rydberg blockade regime
提出了一种利用周期性集体激光泵浦和耗散相结合的冷却方案来制备里德堡封锁区中性原子的稳态纠缠。在每个循环中，受控的么正动力学过程可以选择性地将原子从非目标状态泵出，同时保持目标状态不变。随后的耗散过程通过工程自发发射重新分配基态的布居。经过多次循环后，系统将最终稳定到与初始状态无关的所需稳态。该方案不依赖于单个中性原子的相干寻址或里德伯相互作用强度的精细控制，原则上可以大大提高相关领域实验的可行性。
2022-08-17 quant-ph
Fragmented quantum phases in anti-blockade regime of Rydberg atom array
该研究揭示一维Rydberg原子阵列在反阻塞条件下的Hilbert空间碎片化机制，构建完整相图并识别非平衡动力学相及二次碎片化过程。
2025-07-23 quant-ph
Multiphoton blockade in the two-photon Jaynes-Cummings model
研究了单模腔场与二能级原子通过双光子相互作用耦合的双光子Jaynes-Cummings模型中的多光子阻塞和光子诱导隧穿效应。我们考虑了腔场驱动和原子驱动两种情况，发现当驱动腔模时，可以观察到单光子阻塞和光子诱导隧穿效应，而当驱动原子时，则出现双光子阻塞效应。对于原子驱动的情形（双光子跃迁过程），我们给出了多光子阻塞效应的关联函数判据。具体地说，我们证明了量子干涉可以增强单光子腔场驱动情况下的光子封锁效应。通过对腔场模的关联函数的解析和数值计算，证实了我们的结果。我们的工作在量子信息处理中具有潜在的应用价值，为多光子量子相干器件的研究铺平了道路。
2020-11-11 quant-ph
Photon antibunching in a cavity-QED system with two Rydberg-Rydberg interaction atoms
我们提出了如何在腔-QED系统中实现强的光子反聚束效应。通过计算等时间二阶关联函数g（2）（0），我们发现在原子驱动方案中出现了非常规光子阻塞和常规光子阻塞，并且它们都受到Rydberg-Rydberg相互作用的显著影响。我们还发现，在适当的参数下，光子的反聚束和平均光子数可以显着提高相结合的常规光子封锁和非常规光子封锁。在腔驱动方案中，Rydberg-Rydberg相互作用的存在严重破坏了非常规光子阻塞机制下的光子反聚束。这些结果将有助于指导里德伯原子-腔系统中单光子发射器的实现。
2021-08-21 quant-ph
Ion-atom two-qubit quantum gate based on phonon blockade
School of Physical Sciences, Indian Association for the Cultivation of Science（印度科学培养协会物理科学学院）
本文理论证明了利用里德伯激发和声子阻塞实现离子和原子两量子比特CNOT门，并分析了门保真度及混合系统在量子计算和网络中的潜力。
2026-05-23 quant-ph
Retrieval of photon blockade effect in the dispersive Jaynes-Cummings model
我们提出了一个可靠的方案来恢复传统的光子阻塞效应的色散Jaynes-Cummings模型，它描述了一个二能级原子耦合到一个单模腔场在大失谐制度。这是通过在原子中引入横向驱动来实现的，从而得到了光子非线性。通过数值计算存在系统耗散时腔场的光子数分布和等时二阶关联函数，解析地导出了系统的本征能谱，证实了光子阻塞效应。我们发现，在适当的原子驱动和腔场驱动下，可以恢复传统的光子阻塞效应。这一工作为在色散耦合量子光学系统中产生传统的光子阻塞效应提供了一种方法。
2022-01-12 quant-ph
Nonlinear dissipation induced photon blockade
提出一种基于N型原子介质与单模Fabry-Perot腔相互作用的腔量子电动力学系统方案，利用大非线性耗散而非非线性色散在近共振下实现高效深度的光子阻塞。
2022-04-06 quant-ph
Unconventional photon blockade in cavity QED with parametric amplification
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）；Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University（冲绳科学技术大学院大学）
该研究通过参数放大和量子干涉在腔量子电动力学中实现非传统光子阻塞效应，发现原子驱动配置能产生更强的光子反 bunching。
2025-05-07 quant-ph
Photon blockade induced by atoms with Rydberg coupling
本文研究了一维波导中双光子散射的光子阻塞问题，波导中含有两个通过里德伯相互作用耦合的原子。利用Laplace变换方法，得到了光子波包散射的解析解。我们通过求解单光子和双光子共振情况下的双光子相对波函数和二阶关联函数来研究光子关联。结果表明，在单光子共振条件下，双光子透射和反射分别出现了光子聚束和反聚束现象。特别是随着里德伯耦合强度的增加，聚束和反聚束效应增强。此外，我们还发现了由双光子共振引起的聚束-反聚束跃迁现象。
2013-02-24 quant-ph
Finite-blockade dynamics of a three-qubit ccz gate in neutral-atom arrays
Indian Institute of Technology Roorkee（印度理工学院鲁尔基分校）
本文理论研究了对称三中性原子系统中有限阻塞对三量子比特CCZ门的影响，通过对称性适配哈密顿量分析门动力学，识别出高保真、快速且低泄漏的最优工作区域，并量化了主要误差机制，为多量子比特量子计算提供了实用指南。
2026-09-11 quant-ph
Quantum Communication and Computing With Atomic Ensembles Using Light-Shift Imbalance Induced Blockade
最近，我们证明了在发生所谓的光移不平衡诱导阻塞（LSIIB）的条件下，多能级原子系综的集体激发可以看作是一个封闭的二能级系统。在本文中，我们描述了这样的系统如何可以作为量子比特（qubit）用于量子通信和量子计算。具体来说，我们展示了如何通过扩展所谓的Pellizzari方案，使用集体量子位和易于访问的环形腔来实现C-NOT门。我们还描述了使用这些量子比特实现的多个小规模量子计算机如何有效地连接起来，以实现量子互联网。我们描述了详细的能级和跃迁的87 Rb原子，可用于实现这些计划。
2006-12-22 quant-ph
Collective state synthesis in an optical cavity using Rydberg atom blockade
我们研究了放置在高精细光学腔中的相互作用里德伯原子的相干操纵，以确定性地制备强耦合光-物质系统。考虑了N个相互作用原子的一个共里德堡能级的四能级钻石方案。金刚石的一侧用于使用π脉冲或受激拉曼绝热通过（STIRAP）脉冲将原子激发到集体“超原子”里德堡态。钻石另一侧的上跃迁用于将集体态转移到耦合到光腔场模的状态。由于里德伯能级上原子间的强相互作用，里德伯阻塞机制在腔中原子的确定性量子态合成中起着关键作用。我们用数值模拟表明，可以产生非经典光态，并耦合到腔场的状态是一个集体。我们还研究了不同的衰变机制如何影响这种相互作用的多体系统。我们还分析了我们的系统中的情况下，两个里德伯激发内的封锁量。模拟进行了相应的可实现的高精细光学腔和碱金属原子，如铷的参数。
2015-10-03 quant-ph
Efficient excitation of a symmetric collective atomic state with a single-photon through dipole blockade
在Duan { \it et al.} [L.M. Duan，医学博士Lukin，J.I. Cirac和P. Zoller，Nature（London）{ \bf 414} 413（2001）]中，成功产生具有发射的单光子的对称集体原子态的概率必须远小于1以获得可接受的纠缠态。由于两个里德伯原子之间存在强的偶极-偶极相互作用，原子系综中的多个同时激发被极大地抑制了，使得一个介观冷原子系综以接近1的成功概率被激发到一个单激发的对称集体态，同时高阶激发也被显著地抑制.
2010-03-03 quant-ph
Blockade-induced exchange primitives for scalable neutral-atom QPU
University of Tehran（德黑兰大学）；Niels Bohr Institute（尼尔斯·玻尔研究所）
该研究通过中性原子阵列中的集体激发态实现原生的交换操作，利用阻塞效应实现高效的交换控制，提高了量子处理器的可扩展性和操作保真度。
2026-05-21 quant-ph
Strong Photon Blockade Mediated by Optical Stark Shift in a Single-Atom-Cavity System
提出了一种利用腔中单个原子实现强光子封锁的理论方案。利用光学Stark位移，增强了高、低支之间的缀饰态分裂，导致在负（正）Stark位移处，低（高）支的缀饰态分裂显著增加，而高（低）支的缀饰态分裂显著减小，并主导了光子数振荡的时间演化.此外，在最佳相位和拉比频率下，通过量子干涉抑制了双光子激发。结果表明，量子干涉和增强的真空拉比分裂之间的相互作用产生了强的光子阻塞，从而实现了强原子-腔耦合区之外的高质量单光子源。特别地，通过调节光学斯塔克位移，我们方案的二阶关联函数比Jaynes-Cummings模型小了三个数量级，相应地也出现了较大的腔光子数。我们的建议可能暗示了令人兴奋的机会，潜在的应用在量子网络和量子信息处理。
2019-10-30 quant-ph
Unconventional phonon blockade via atom-photon-phonon interaction in hybrid optomechanical systems
声子非线性在混合量子网络和片上量子器件中起着重要的作用。研究了由一个原子和一个或两个标准光机械腔组成的混合系统中机械振子的声子统计。通过原子-光子-声子三方相互作用可以得到有效增强的原子-声子相互作用，其中原子-光子耦合取决于机械位移，而实际上不改变腔频率。这种新的光机械相互作用机制，如Cotrufo等人最近预测的[Phys. Rev. Lett. 118，133603（2017）]，与标准的有根本的不同。在增强的原子-声子耦合作用下，在原弱耦合区产生了强的单激发态声子非线性，导致声子阻塞现象的出现。此外，给出了单腔和双腔情况下的最优参数范围.我们比较了单腔杂化系统中不同阶次的声子数关联函数，揭示了声子诱导隧穿和不同类型声子阻塞的发生.我们的方法提供了一个替代的方法来产生和控制单声子的量子制度，并在单声子量子技术的潜在应用。
2018-06-11 quant-ph
Reinforcement-Learned Electric-Field Sensing with Asymmetrically Blockaded Rydberg Arrays
Anhui University（安徽大学）；Zhengzhou University（郑州大学）；Henan Academy of Science（河南省科学院）
该研究基于非对称阻塞里德伯阵列，用强化学习优化脉冲设计，构建六原子球形构型，实现高灵敏度、高可靠的三维里德伯电场传感，趋近海森堡极限。
2026-08-04 quant-ph
Fast Rydberg gates without dipole blockade via quantum control
我们提出一个控制里德伯激发的中性原子间相互作用的方案，以实现快速高保真量子门。不像偶极封锁机制已经在文献中发现，我们驱动共振的原子与状态相关的激发里德堡能级，我们利用由此产生的偶极-偶极相互作用，诱导受控的原子运动的陷阱，在最近的离子阱量子计算建议中讨论的类似方式。这导致原子获得所需的门相位，这是一个动态和几何贡献的组合。该计划的保真度进行了研究，包括小的非谐性和温度的影响，合理实现的实验参数与有前途的结果。
2005-11-12 quant-ph
Rabi oscillations and entanglement between two atoms interacting by the Rydberg blockade studied by the Jaynes-Cummings Model
University of Texas Rio Grande Valley（德克萨斯大学里奥格兰德河谷分校）
本文通过扩展Jaynes-Cummings模型，研究了两个通过里德堡阻塞相互作用的原子与量化的辐射场之间的拉比振荡和纠缠行为。
2025-07-22 quant-ph
Atomic Fock State Preparation Using Rydberg Blockade
我们使用3-16个原子系综的相干激发来证明由里德伯阻断介导的集体拉比翻转。使用校准的原子数测量，我们定量地确认预期的$\sqrt{N}$拉比频率提高到4%以内。由此产生的原子数分布与基本上完美的封锁是一致的。然后，我们使用集体Rabi $π$脉冲产生${\cal N}=1,2$原子数Fock态，分别为62%和48%的结晶度。${\cal N}=2$ Fock态显示了集体Rabi频率增强，而没有原子数涨落的破坏。
2013-10-28 physics.atom-ph quant-ph
Tunable Photon blockade with single atom in a cavity under electromagnetically induced transparency
我们提出了一个实验方案，利用电磁感应透明（EIT）实现强光子封锁与单个碱土金属原子被困在一个光学腔。在光斯塔克位移存在的情况下，二阶关联函数和腔透射率在腔的红、蓝边带之间呈现非对称结构。对于弱控制场，相干透明窗口（即原子准暗态共振）的光子量子统计对斯塔克位移不敏感，利用EIT的本征暗态极化激元，斯塔克位移也不受激发态的自发发射的影响.有趣的是，通过利用斯塔克位移和控制场的相互作用，在原子准暗态共振下的强光子封锁同时具有最佳的二阶关联函数$g^{(2)}(0)\sim10^{-4}$和高的腔透射率.其基本物理机制归因于斯塔克位移增强的光谱非谐性，EIT具有对损耗不敏感的原子准暗态共振的强非线性，这与腔EIT中出现克尔非线性的传统提议有本质不同。我们的结果揭示了一种实现高质量单光子源的新策略，为腔量子电动力学中的非经典量子态工程开辟了一条新的途径。
2021-07-30 quant-ph
Entanglement of Two Atoms using Rydberg Blockade
本文回顾了研究团队搭建的利用里德伯原子强相互作用实现光学可分辨距离下中性Rb原子纠缠的装置，梳理了该过程涉及的各环节基础物理原理。
2012-02-23 physics.atom-ph quant-ph
High-fidelity non-adiabatic dark state gates for neutral atoms
Zentrum für Optische Quantentechnologien, Universität Hamburg（汉堡大学光学量子技术中心）；The Hamburg Centre for Ultrafast Imaging, Universität Hamburg（汉堡超快成像中心，汉堡大学）；UTC Quantum Center, University of Tennessee, Chattanooga（田纳西大学查塔努加分校UTC量子中心）
本文提出利用量子最优控制实现高保真的非绝热暗态门，以中性原子量子处理器中实现快速且鲁棒的双量子比特门操作。
2026-11-03 quant-ph
Collective Multi-Photon Blockade In Cavity Quantum Electrodynamics
研究了单模腔中相干驱动原子的集体多光子阻塞效应。考虑两个原子与光腔的强耦合，我们证明了在光腔中可以同时观察到双光子阻塞和双光子反聚束，以及三光子阻塞和三光子反聚束。三光子封锁探测了双光子和三光子空间中的修饰态。在强耦合区，双光子和三光子阻塞强烈依赖于两个原子的位置。原子-腔耦合常数的不对称性为多光子阻塞开辟了新的途径，这也被证明是敏感的原子衰变和泵浦强度。由于原子的集体行为，本文的工作预测了许多新的量子统计特征，并可用于产生非经典光子对。
2017-03-07 physics.optics quant-ph
Rydberg interaction induced enhanced excitation in thermal atomic vapor
本文给出了热原子蒸气中里德伯激发或里德伯反阻塞相互作用诱导增强的实验演示。我们利用光外差探测技术测量了双光子激发到里德堡态的里德堡布居数。观察到了不满足双光子共振条件的反阻塞峰，同时观察到了通常的双光子共振峰，这不能用无相互作用的三能级原子系统模型来解释。利用三能级原子系统的缀饰态，建立了一个热原子汽态的双原子相互作用模型，解释了实验观测。一个非线性的依赖性的蒸汽密度观察到的反封锁峰，也随着增加的Rydberg态的主量子数。一个很好的协议之间的实验观察和建议的相互作用模型。我们的结果暗示了在热原子蒸气中使用里德伯反阻塞的量子逻辑门的可能应用。
2017-10-16 quant-ph
Nonreciprocal photon blockade induced by parametric amplification in an asymmetrical cavity
提出在非对称法布里-珀罗腔中利用参量放大实现非互易单/双光子阻塞，方案鲁棒且可调，为高质量非互易光子源提供新途径。
2025-04-21 quant-ph
Two-photon blockade and photon-induced tunneling generated by squeezing
受Hamsen等人最近实验的启发[Phys. Rev. Lett. 118，133604（2017）]，其证明了在驱动非线性系统（由具有驱动原子的谐波腔组成）中的双光子阻塞，我们表明，双光子阻塞和其他非标准类型的光子阻塞和光子诱导隧穿可以在没有原子或任何其他种类的非线性的驱动谐波腔中产生，而是耦合到非线性（即，挤压）储层。我们还用压缩相干态和位移压缩热态模拟了这些单光子和双光子效应。
2019-12-05 quant-ph
Cavity polariton blockade for non-local entangling gates with trapped atoms
该研究提出利用腔极化激元阻塞机制，通过公共腔模耦合原子量子比特，实现多量子比特W态及非局域CZ和C2Z门，仅需外部驱动和全局脉冲，无需单比特寻址，并解析了随协同性C缩放的误差。
2025-02-20 quant-ph
Entangling quantum logic gates in neutral atoms via the microwave-driven spin-flip blockade
针对中性原子量子比特，本文提出利用Rydberg缀饰辅助态和微波驱动自旋翻转阻塞实现高保真两量子比特纠缠门，并证明中等阻塞区域可提升速度、降低衰减且增强抗噪性。
2024-01-17 quant-ph
Intermittent decoherence blockade in a chiral ring environment
人们早就认识到，原子的辐射发射并不是单个原子本身的固有特性，而是在很大程度上受到光子环境的特性和原子之间的集体相互作用的影响。一般认为，防止完全衰变和/或退相干需要存在暗态，即，在耗散环境下不会衰变的修饰光原子态。在这里，我们表明，与这样一个共同的智慧，消相干抑制可以间歇地实现在有限的时间尺度上，而不需要任何暗态，当原子耦合到手性环环境，导致一个高度非指数的阶梯衰减。我们称之为间歇性退相干阻断的这种效应是由现在发射的光和过去发射的光之间的周期性相消干涉引起的，即，来自延迟相干量子反馈。
2021-06-22 quant-ph
Light-Shift Imbalance Induced Blockade of Collective Excitations Beyond the Lowest Order
目前针对中性原子的量子计算方案主要基于使用单个原子作为量子比特（qubit），而使用腔诱导耦合或偶极-偶极相互作用进行双量子比特操作。另一种方法是使用原子系综作为量子位。然而，当一个原子系综被激发时，例如被一束与二能级跃迁（或拉曼跃迁）相匹配的激光束激发时，随着越来越多的光子被激发，它会导致许多态的级联^[1]。为了利用系综作为量子比特，有必要破坏这种级联，并将激发限制为仅吸收（和发射）单个光子。在这里，我们展示了如何通过使用一种新型的封锁机制，基于光移不平衡（LSI）在拉曼过渡。我们首先描述了一个简单的例子，说明了光移不平衡诱导封锁（LSIIB）的概念，在一个单一的原子使用多层次的结构，并显示验证的分析预测，使用数值模拟。然后，我们扩展这个模型，以显示如何封锁可以实现通过使用LSI在激发的合奏。具体来说，我们展示了如何LSIIB过程使人们能够将系综视为两个集体量子态之间的完全确定性拉比振荡的两个能级原子，同时抑制高阶集体态的激发。
2006-04-18 quant-ph
Rabi-error and Blockade-error-resilient All-Geometric Rydberg Quantum Gates
本文提出一种在控制原子和目标原子上分别采用非绝热与绝热几何操作的全几何 Rydberg 量子门方案，显著提升对 Rabi 误差和阻塞误差的鲁棒性，并数值验证其可行性。
2023-02-07 quant-ph
Strong photon blockade with intracavity electromagnetically induced transparency in blockaded Rydberg ensemble
研究了强相互作用里德伯原子系综腔内电磁感应透明的动力学性质。通过将腔内EIT和强相互作用的里德伯暗态极化激元结合在一起，我们发现这种腔内EIT系统可以表现出很强的光子阻塞效应。
2015-12-14 quant-ph
Cooperative atom-light interaction in a blockaded Rydberg ensemble
通过利用电磁感应透明（EIT）将探测跃迁耦合到里德伯态，我们将强偶极-偶极相互作用映射到光场上。我们的特征作为探针强度和密度的函数的合作光学非线性。我们发现，偶极封锁的效果不能用平均场来描述，但需要一个$N$ -原子合作模型。获得了良好的定量协议，为三个原子每个封锁与$n=60$里德堡态。我们对$<110$ kHz的封锁球的退相速率设置上限。
2010-06-21 physics.atom-ph quant-ph
Coherence and Rydberg blockade of atomic ensemble qubits
我们证明了多原子系综量子比特的$|W\rangle$态编码。使用光学捕获的Rb原子的$T_2$相干时间是2.6（3）ms的$\bar N=7.6$原子和规模约成反比的原子数。两个系综量子比特之间的强里德堡封锁被证明与$0.89(1)$的保真度和$\sim \hspace{-.05cm}1.0$的保真度时，后选择控制系综激发。这些结果是原子系综确定性纠缠的重要一步。
2015-07-18 physics.atom-ph quant-ph
