A photon-pair source with controllable delay based on shaped inhomogeneous broadening of rare-earth doped solids
原子气体中的自发拉曼辐射提供了具有可控延迟的光子对的有吸引力的源。我们展示了如何在固态系统中实现这种技术，通过适当地塑造非均匀加宽。我们的建议是非常可行的与目前的技术，并提供了一个现实的解决方案，纠缠远程稀土掺杂固体在一个预示的方式。
2011-01-31 quant-ph
Analysis of a quantum memory for photons based on controlled reversible inhomogeneous broadening
我们提出了一个详细的分析光子的量子存储器的基础上可控和可逆的非均匀加宽（CRIB）。运动方程的显式解是在弱激发状态下获得的，从而可以深入了解存储效率对光学深度的依赖性，以及原子光谱分布的宽度和形状。我们还研究了一个简化的存储协议，它不需要任何光控制字段。
2007-01-30 quant-ph
Probing the Origins of Inhomogeneous Broadening in Nitrogen-Vacancy Centers with "Doppler-Free" Type Spectroscopy
为了更好地理解金刚石中氮空位中心的基本物理过程，并实现该系统在技术应用中的改进，必须对表观不均匀加宽的起源获得新的见解。在这项工作中，我们利用一种新型的光谱专门为此任务开发。泵浦-探测光谱学与原子蒸气中使用的无多普勒光谱学密切相关。我们表明，起源的不均匀加宽来自本地磁场变化的金刚石晶格。
2018-07-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Off-resonant Raman echo quantum memory on atoms with natural inhomogeneous broadening in optical QED cavity
提出了一种在非共振拉曼原子跃迁的最佳QED腔中实现基于光子回波的量子存储的新方案。该方案采用原子系综，其特征在于由任意窄的均匀光谱分量组成的共振线的光学薄共振跃迁和自然的非均匀加宽。该方案提供了鲁棒的和相当简单的相干控制的光原子动力学，可以通过使用现有的光学技术实现，并打开了一个实用的方法，实现高效的长寿命多模光量子存储器。
2013-03-09 quant-ph
Spin Amplification with Inhomogeneous Broadening
长寿命的量子比特通常与所有其他系统和环境隔离良好，因此不容易与测量设备耦合。有时很难在这样的量子位上实现可靠的投影测量。一个潜在的解决方案是使用许多辅助量子位的自旋放大。在这里，我们提出了一种自旋放大技术，其中辅助量子位的状态根据目标量子位的状态而变化。该技术甚至在存在不均匀加宽的情况下也有效。我们表明，快速和准确的放大是可能的，即使耦合和频率的辅助量子位是不均匀的。由于我们的方案对现实的缺陷是鲁棒的，这可以提供一种新的机制，用于读出使用以前的方法无法测量的单个自旋。
2015-05-14 quant-ph
Photon storage in Lambda-type optically dense atomic media. III. Effects of inhomogeneous broadening
在最近的一篇论文[Gorshkov等人，物理修订信函98，123601（2007）]和前两篇论文[Gorshkov等人，Phys.Rev.A76，033804（2007）; 76，033805（2007）]，我们使用通用物理图像来优化和证明用于在均匀加宽的λ型原子介质中存储和检索光子波包的广泛技术之间的等效性，包括光子群速度的绝热降低，通过非共振拉曼技术和基于光子回波的技术进行脉冲传播控制。在本文中，我们推广这种处理，包括非均匀加宽。特别是，我们考虑的情况下，多普勒展宽的原子，并假设有一个可以忽略不计的差异之间的多普勒频移的两个光学跃迁。在这种情况下，我们表明，在足够高的光学深度，所有的原子有助于相干的存储过程，如果介质均匀加宽。我们还讨论了固态样品中的非均匀加宽效应。在这种情况下，我们讨论的优点和局限性，扭转的不均匀加宽在存储时间，以及建议一种方法，实现高效率的不可逆的不均匀的配置文件。
2007-09-08 quant-ph
Photon echo quantum memory with complete use of natural inhomogeneous broadening
本文提出一种新型原子重定相主动机制，可在任意初始非均匀展宽下完美恢复存储光场，并利用所有共振原子最大化光学深度，为高效光子回波量子存储器的实际实现开辟了广阔道路。
2010-11-10 quant-ph
Collective emission of subwavelengths atom-like emitter arrays in the presence of inhomogeneous broadening
Racah Institute of Physics, Hebrew University of Jerusalem（希伯来大学拉卡物理研究所）
实验证明，即使非均匀展宽超过自然线宽两个数量级，金刚石中硅空位中心的亚波长阵列仍能观察到集体发射效应，理论分析解释了非均匀性下集体效应得以保持的机制。
2026-06-05 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Inhomogeneous broadening of optical transitions of 87Rb atoms in an optical nanofiber trap
实验研究了利用双色倏逝场对87 Rb原子的光囚禁。在我们的捕获几何，一个蓝色失谐的行波，其偏振几乎是平行于一个红色失谐的驻波的偏振产生显着的矢量光移位，导致在捕获网站的近共振光束的吸收轮廓加宽。一个模型，包括标量，矢量和张量光位移的探测过渡$5S_{1/2}$ - $5P_{3/2}$从捕获光束，加权的温度依赖的位置的原子在陷阱中，定性地描述了所观察到的不对称的配置文件，并解释了与以前的实验，使用Cs原子的差异。该模型提供了一种一致的方法来提取陷阱中的原子数。
2015-07-11 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Removing inhomogeneous broadening in cross-relaxation spectra via hole burning
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale（合肥微尺度物质科学国家研究中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
研究基于金刚石NV中心的量子弛豫测量技术中，非均匀展宽限制交叉弛豫谱分辨率的问题，提出用烧孔技术，利用弱泵浦场耗尽特定NV中心，保留便利性与灵敏度，开辟高分辨率磁共振光谱新途径。
2026-07-21 quant-ph
Cooperative Light Emission in the Presence of Strong Inhomogeneous Broadening
我们研究了具有强非均匀展宽的二能级系统的系综光子发射，该系统耦合到频率具有线性时间依赖性的腔模。分析表明，无论能级分裂的分布如何，在临界光子频率扫描率附近，弱、强合作发射相之间都发生了急剧的相变。确定相关联的标度指数。我们认为，这种相变可以观察到的负电荷的NV中心在金刚石与微波半波长腔模相互作用的合奏，即使在弱耦合和在两个能级分裂的强无序的制度。
2019-09-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Single photon quantum non-demolition in the presence of inhomogeneous broadening
电磁感应透明（EIT）经常被提出用于在单光子水平上产生非线性光学效应;特别是，作为实现单光子场的量子非破坏测量的手段。以前的处理通常考虑均匀加宽的样品，但在任何介质中的实现将不得不与非均匀加宽作斗争。在此，我们重新评价了关于非均匀性的早期方案[Munro \textit{et al.} Phys. Rev. A \textbf{71}，033819（2005）]，并示出了在非均匀环境中优选的替代操作模式。我们进一步显示了这些结果的影响，在金刚石含氮空位色心的潜在实施。我们的建模表明，单模波导结构的长度$200 μ\mathrm{m}$在单晶金刚石含有一个稀释的合奏NV $^-$只有200个中心是足够的量子非爆破测量使用EIT为基础的弱非线性相互作用。
2009-02-13 quant-ph
Suppressing inhomogeneous broadening in a lutetium multi-ion optical clock
我们演示了由三个$^{176}$ Lu $^+$离子组成的多离子时钟中的非均匀加宽的精确测量和控制。在$^3D_1$水平的超精细状态之间的微波光谱学被用于测量离子之间的差分系统位移，最显著的是与电四极矩相关的那些。通过适当的磁场排列，我们证明了这些影响的抑制相对于$^1S_0\leftrightarrow{}^3D_1$的光学跃迁频率的$\sim 10^{-17}$水平。光学跃迁的相关光谱证明了在具有相应的投影噪声限制稳定性$σ(τ)=8.2\times 10^{-17}/\sqrtτ$的三离子配置中10 s Ramsey询问的可行性
2019-05-09 physics.atom-ph quant-ph
Optimised control of Stark-shift-chirped rapid-adiabatic-passage in a lambda-type three-level system
能级的非均匀加宽是通过电磁诱导透明（EIT）（受激拉曼绝热通过（STIRAP）的量子版本）在固态介质中实现“慢”或“稳定”光的主要限制因素之一。斯塔克位移啁啾快速绝热通过（SCRAP）已被证明是远不如STIRAP，人口转移技术，它是密切相关的不均匀加宽敏感。我们进一步优化了用于SCRAP的脉冲，使其对三能级系统中的非均匀加宽更不敏感。优化的脉冲比标准高斯脉冲在宽范围的失谐（即，大的不均匀加宽）下以更高的保真度执行。
2009-05-01 quant-ph
Spin self-organization in an optical cavity facilitated by inhomogeneous broadening
本研究揭示非均匀多普勒展宽可促进光学腔中热原子系综的自旋自组织，降低临界驱动阈值，并引发密度调制与非热态等协同动力学。
2025-02-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum state reconstruction with imperfect rotations on an inhomogeneously broadened ensemble of qubits
提出了一种在存在退相干和非均匀展宽的情况下对量子比特和量子比特寄存器进行量子态重构的方法。该方法仅假设基本的单量子比特旋转以及退相干和损耗机制的知识。我们表明，完整的状态重建是可能的，即使在单量子位旋转的情况下，可能只执行不完美。此外，我们表明，对于系综量子计算的建议，量子态重建是可能的，即使系综经验不均匀的扩大，如果只有不完美的量子位操作是在状态准备和重建。
2007-01-19 quant-ph
Controlling the Inhomogeneous Broadening and Impedance Matching of a Spin Ensemble
Okinawa Institute of Science and Technology（冲绳科学技术大学院大学）
研究通过反亥姆霍兹线圈施加磁场梯度控制自旋系综光谱分布，实现其与传输线阻抗匹配及-50dB吸收，为量子存储器迈出第一步，还建模预测响应并调节耦合转变。
2026-07-14 physics.app-ph quant-ph
Spectroscopic properties of inhomogeneously broadened spin ensembles in a cavity
在相同原子或自旋的大集合中，与电磁辐射场的模式的相互作用集中在具有集体增强耦合的单个超辐射自由度中。给定可控的非均匀加宽，这样的系综可以用于辐射场的量子态的多模存储，其在量子通信网络和量子计算机中具有应用。在本文中，我们分析的宽度和形状的非均匀加宽的影响集体增强和动力学的腔系综系统的集中的后果的适用性量子信息处理任务。
2011-01-25 quant-ph
Superradiance and anomalous hyperfine splitting in inhomogeneous ensembles
光与全同散射体系综相互作用中的集体效应在物理学的许多领域中起着重要的作用。然而，由于超精细场的存在，导致不均匀的跃迁位移和分裂，术语“相同”往往是不准确的。在这里，我们开发了一个形式主义的基础上的格林函数方法来模拟一维波导中的非均匀合奏的线性响应。我们得到了一个紧凑的集体谱公式，它表现出偏离均匀的频率移动和加宽的两个能级系统的预期。特别是，如果集体耦合的相干贡献是大的，可以抑制非均匀加宽的效果，与线宽接近的超辐射值。我们应用这种形式来描述非均匀超精细参数下薄膜波导X射线散射中的集体效应。
2021-02-22 quant-ph
Enhancement of femtosecond photon echo signals from an inhomogeneously broadened InAs quantum dot ensemble using chirped pulses
Keio University（庆应义塾大学）；Center for Spintronics Research Network, Keio University（庆应义塾大学自旋电子学研究网络中心）；National Institute of Information and Communications Technology（信息通信研究机构）
本文实验演示了利用啁啾脉冲实现绝热快速通过增强的飞秒光子回波，在InAs量子点系综中实现3.2倍回波效率提升，为太赫兹超快光通信提供稳健方案。
2025-10-24 physics.optics quant-ph
Quantum storage based on the control field angular scanning
在三能级原子介质中，经典控制光场与弱信号光场的非共振Raman相互作用过程中，其传播方向连续变化，实现了单光子波包的量子存储.结果表明，由于相位匹配条件，这种角度控制允许一个可逆的映射单光子波包的拉曼空间相干光栅。因此，量子存储和检索可以实现不使用原子跃迁的非均匀加宽或操纵控制场的振幅。在一定条件下，该方案被证明是数学上类似的量子存储方案的基础上控制可逆非均匀加宽的原子状态。
2012-11-14 physics.optics quant-ph
Electromagnetically induced transparency in inhomogeneously broadened solid media
本文从理论和实验两个方面研究了两种不同固态系统的电磁感应透明现象。与均匀加宽介质中的许多实现不同，这些系统表现出固态材料典型的光学和自旋跃迁的不均匀加宽。我们观察到典型的原子气体的EIT线形，包括一个交叉到奥特勒-汤斯分裂的制度，但与替代的均匀值的非均匀宽度。我们获得定量的实验和理论之间的协议的宽度的透明度功能在一个范围内的光功率和不均匀的线宽。我们讨论的制度，分析和数值处理捕获的行为。随着固态系统对于可扩展和可集成的量子光学和光子器件变得越来越重要，了解这些系统中普遍存在的非均匀加宽的影响至关重要。这里提出的治疗可以应用于各种系统，作为例证，从两个不同的系统的实验结果的共同缩放。
2019-11-25 quant-ph
Origin of the inhomogeneous linewidth in a solid state $^{229}$Th:CaF$_2$ nuclear clock
JILA, NIST and University of Colorado（JILA、美国国家标准与技术研究院和科罗拉多大学）；Department of Physics, University of Colorado, Boulder（科罗拉多大学博尔德分校物理系）；Department of Physics and Center for Theory of Quantum Matter, University of Colorado, Boulder（科罗拉多大学博尔德分校物理系与量子物质理论中心）；Institute for Theoretical Physics, TU Wien（维也纳工业大学理论物理研究所）；Institute for Atomic and Subatomic Physics, TU Wien（维也纳工业大学原子与亚原子物理研究所）；Departments of Applied Physics and Physics, Yale University（耶鲁大学应用物理系与物理系）；Yale Quantum Institute, Yale University（耶鲁大学耶鲁量子研究所）
本研究通过实验与理论结合，揭示固态$^{229}$Th核钟中非均匀线宽源于局部电场梯度变化，随钍浓度线性增加，为设计低展宽核钟材料提供指导。
2026-10-06 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph physics.optics
Strongly coupling a cavity to inhomogeneous ensembles of emitters : potential for long lived solid-state quantum memories
我们从理论上研究了腔模与连续分布的辐射源的耦合。我们讨论了发射极非均匀加宽对极化激元峰的存在性和相干性的影响。我们发现，它们的连贯性取决于至关重要的分布的形状，而不仅仅是它的宽度。在一定条件下，与腔的耦合保护极化激元态不受非均匀加宽的影响，从而导致基于发射体系综的量子存储器的存储时间更长。当两个不同的发射体系综耦合到谐振器时，它们支持一种特殊的集体暗态，这对于量子信息的存储也非常有吸引力。
2011-09-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
On Maxwell-Bloch systems with inhomogeneous broadening and one-sided nonzero background
本文针对非均匀展宽两能级系统的Maxwell-Bloch方程，发展了逆散射变换方法，处理未来非零背景的光学脉冲，发现无反射解不存在且孤子伴随辐射，介质最终衰减至基态。
2023-11-12 math-ph math.MP nlin.SI
Optimally Controlled Storage of a Qubit in an Inhomogeneous Spin Ensemble
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）；Imperial College London（帝国理工学院）
研究通过优化腔体调制，提升自旋集体中量子比特寿命，克服不均匀展宽和腔体衰减的影响。
2026-04-15 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Photon Echoes Produced by Switching Electric Fields
我们通过控制Eu $^{3+}$：Y $_{2}$ SiO $_{5}$中$^{3+}$ $^{7}$ F $_{0}\leftrightarrow^{5}$ D $_{0}$光学跃迁的非均匀展宽，证明了Eu $^{3+}$：Y $_{2}$ SiO $_{5}$中的光子回波.该跃迁具有线性斯塔克位移，我们通过施加外部电场梯度诱导非均匀加宽。在光激发之后，反转场的极性使系综重新相位化，导致光子回波。这是第一次演示这样的光子回波和它的应用作为量子存储器进行了讨论。
2005-11-25 quant-ph
Investigation and comparison of measurement schemes in the low frequency biosensing regime using solid-state defect centers
金刚石中的固态缺陷集合体是具有高灵敏度和时空分辨率的量子传感器。跨这种集合的不均匀加宽和驱动幅度变化取决于所使用的感测方案而对灵敏度具有不同的影响，这增加了为特定感测机制选择最佳感测方案的挑战。在这项工作中，我们数值研究和比较的预测灵敏度的计划的基础上连续波（CW）光检测磁共振（ODMR）光谱，π脉冲ODMR和拉姆齐干涉测量传感使用氮空位中心在低频（<10 kHz）范围内的典型信号从生物源。我们发现，非均匀加宽有最强的影响的灵敏度的拉姆齐干涉，和驱动振幅变化的影响最小的CW ODMR的灵敏度，与拉比频率的所有方法的约束。根据我们的结果，我们可以确定三个不同的感兴趣区域。对于小于0.3 MHz的非均匀加宽，典型的钻石用于最先进的传感实验，拉姆齐干涉法产生最高的灵敏度。在非均匀展宽大于0.3MHz的情况下，例如对于标准光学级金刚石或小型化集成器件，驱动幅度变化决定了要使用的最佳协议。对于低到中等的驱动幅度变化，使用π脉冲ODMR达到最高灵敏度。对于高驱动幅度变化，与宽视场显微成像相关，CW ODMR可以产生最佳的感测性能。
2021-09-27 physics.app-ph quant-ph
Stability analysis for bad cavity lasers using inhomogeneously broadened spin-1/2 atoms as gain medium
坏腔激光器由于其对激光腔波动的增强的鲁棒性而在有源光学频率标准的背景下经历新的兴趣。增益介质将由窄线宽原子组成，它们要么被困在腔内，要么动态地与腔模相交。原子有限速度分布、原子间相互作用、实际多能级原子与辅助场或杂散场的相互作用等一系列效应都会导致原子增益分布的非均匀展宽。这导致激光器操作的不稳定制度的出现，其特征在于场振幅的复杂的时间模式。研究了具有自旋为1/2的原子（如Yb-171）与外磁场相互作用的坏腔激光器的稳态解及其稳定性。对于稳定性分析，我们提出了一种新的和有效的方法，它可以应用于广泛的一类单模坏腔激光器的非均匀加宽的多级原子作为增益介质。
2016-11-03 physics.optics quant-ph
Coherent response of inhomogeneously broadened and spatially localized emitter ensembles in waveguide QED
本文研究波导中非均匀展宽且空间局域的发射体系综，提出近似分析方法，展示集体共振可克服非均匀展宽实现高消光，并论证稀土离子系综可实现强耦合，拓展了WQED至固态相干系综。
2024-02-11 quant-ph
Stability of macroscopic spin ensembles against inhomogeneous dephasing
本文研究自旋猫态在非均匀展宽下的退相干行为，发现小振幅下奇猫态比偶猫态更脆弱，并通过平均场分析揭示驱动-耗散系统中的同步相变及耗散稳定机制，为大振幅自旋猫态的稳定性提供估计。
2025-03-17 physics.atom-ph quant-ph
Superradiance with an ensemble of superconducting flux qubits
超导磁通量子比特是实现量子信息处理和量子模拟的一个有希望的候选者。这种设备的行为就像人造原子，其优点是可以很容易地调整“原子”的内部属性。在这里，通过利用这种灵活性，我们提出了一种技术，通过只调整外部通量来最大限度地减少通量量子比特的大集合的非均匀加宽。此外，作为多体物理学在这样的合奏的一个例子，我们展示了如何观察超辐射，其二次缩放与合奏大小，使用定制的微波控制脉冲，利用非均匀加宽本身只激发子合奏的量子位。我们的方案开辟了一种方法，利用超导电路来探索量子多体系统的属性。
2016-11-21 quant-ph
Photon echo quantum memories in inhomogeneously broadened two level atoms
在这里，我们提出了一种固态量子存储器，不需要光谱烧孔，而是使用像传统的光子回波技术的强重定相脉冲。存储器使用外部加宽场来减小光学深度，从而在需要时关闭集体原子-光相互作用。所提出的存储器应该允许在更宽范围的材料系统中以合理的效率操作，例如在1.5 μ m处具有跃迁的Er 3+掺杂晶体。我们提出的分析理论支持的数值计算和初步实验。
2011-07-26 quant-ph
Quantum memory for microwave photons in an inhomogeneously broadened spin ensemble
我们提出了一个多模量子存储协议，能够存储的量子态的场在微波谐振器到一个系综的电子自旋。所存储的信息受到保护，防止不均匀的扩大自旋系综的自旋回波技术，导致存储时间的数量级比以前实现的更长。通过计算真实实验参数下自旋-腔系统变量的一阶矩和二阶矩的演化，我们证明了基于金刚石NV中心自旋的存储器可以存储编码在|0>和|1>具有80%保真度的场的Fock态。
2013-01-08 quant-ph
The Role of Doppler Broadening in Electromagnetically Induced Transparency and Autler-Townes Splitting in Open Molecular Systems
在这封信中，我们描述了如何不均匀线加宽影响Autler-Townes（AT）分裂在一个三能级开放分子级联系统。对于在300至500 MHz范围内的中等Rabi频率，|3>在这个系统中，强烈地依赖于两个激光场的频率比。然而，中间水平的荧光光谱|2、“如所料”。我们提供了一个描述的条件，最佳解决AT分裂的探测激光/耦合场的频率比和激光传播的几何形状的基础上，我们的理论分析的多普勒积分。这对于诸如分子角动量排列以及跃迁偶极矩矩阵元的测量等应用是重要的。
2005-08-15 quant-ph
Hyperfine Spectroscopy of Optically Trapped Atoms
我们对囚禁在远离共振光阱中的$^{85}$ Rb原子的超精细分裂进行了光谱研究。存在的空间依赖的移位的能级示出诱导固有的退相效应，这会导致光谱线的加宽，因此在一个更快的速率比均匀的自发光子散射所造成的原子相干性的非均匀损失。我们在这里提出了一些方法来减少这种不均匀的加宽，陷阱的几何形状，额外的激光场，和新颖的微波脉冲序列的基础上。然后，我们展示了如何超精细光谱可以用来研究光囚禁原子的量子动力学。
2004-09-28 cond-mat.soft nlin.CD physics.atom-ph
Non-Markovian decoherence dynamics of the hybrid quantum system with a cavity strongly coupling to a spin ensemble: a master equation approach
基于最近的超导微波腔与非均匀加宽自旋系综在外加驱动场作用下强耦合的混合量子系统的实验，我们利用精确主方程方法研究了其非马尔可夫退相干动力学.这里的自旋系综是由金刚石中带负电荷的氮空位（NV）缺陷制成的。我们精确的开放系统主方程理论描述了实验退相干的结果，并揭示了如何在强耦合制度的非均匀加宽引起的退相干被抑制的机制。此外，我们展示了如何光谱烧孔产生局域态，以进一步抑制腔退相干。我们还研究了这个系统中的两时间关联，以进一步展示量子涨落如何表现量子记忆。
2020-06-29 quant-ph
Quantum computing with an inhomogeneously broadened ensemble of ions: Suppression of errors from detuning variations by specially adapted pulses and coherent population trapping
在无机晶体中使用稀土离子量子比特进行量子计算的提议利用了离子中光学跃迁的不均匀加宽，将单个量子比特与响应选定频率通道中辐射的离子相关联。我们发现，一类高斯复合脉冲和复杂的sech脉冲提供准确的量子比特π旋转，这是在同一时间的通道选择性的5 MHz的频率尺度和容忍0.5 MHz的偏差的离子的跃迁频率在一个单一的通道。通过离子的激发态和量子比特态的相干叠加之间的π脉冲序列产生量子比特空间中的任意角度和相位的旋转。
2003-08-06 quant-ph
Creation of Coherent Superposition States in Inhomogeneously Broadened Media with Relaxation
提出并分析了一种利用频率啁啾激光脉冲在三脚架结构原子中“按需”产生亚稳态相干叠加的方案。在叠加态的产生过程中，原子的激发可以忽略不计，这是我们优先考虑的问题。该计划的基本物理解释使用绝热状态的形式主义。通过数值求解密度矩阵算符的主方程，分析了自发衰变和横向弛豫对叠加态产生效率的影响。我们表明，该计划是强大的对小到中等的激光脉冲的参数变化。我们提供了一个详细的分析的不均匀（多普勒）加宽的相干创建的效率上的效果，并表明，所提出的方案可能是同样有效的均匀和多普勒加宽的介质。
2011-04-30 quant-ph
Coherent Control of Magneto-optical Rotation in Inhomogeneously Broadened Medium
我们扩大我们以前的调查[选择。{ \bf 179}，97（2000）]关于磁光旋转（MOR）的增强以包括不均匀加宽。我们引入了一个控制字段，相对于探测场反向传播。我们推导出相应的探测场的两个圆偏振分量的极化率的解析结果。从分析结果中，我们确定和数值演示的参数区域，可以获得显着大的磁光旋转（MOR）。从数值结果中我们分离出磁场和控制场在提高MOR中的重要性。控制领域开辟了许多新的区域的频率的探针，大磁光旋转发生。我们还报道了在双光子共振条件下操作探测场和控制场可以获得大幅度的MOR增强。
2001-09-06 quant-ph
Efficient and robust signal sensing by sequences of adiabatic chirped pulses
我们提出了一个方案，用于感测系统中的振荡场与大的非均匀加宽和驱动场的变化，通过施加序列的相位，绝热，啁啾脉冲。后者充当用于动态解耦的双滤波器，其中在脉冲期间混合角的绝热变化对信号进行整流并且部分地去除频率噪声。脉冲之间的突然变化作为绝热基础中的瞬时$π$脉冲用于附加的噪声抑制。我们还使用脉冲的相位来纠正其他错误，例如，由于非绝热耦合。我们的技术提高了显着的相干时间相比，标准的XY8动态去耦在现实的模拟NV中心与大的不均匀加宽，是适合于实验实现与大量的驱动场的不均匀性。除了理论上的建议，我们还提出了量子传感的钻石中的NV中心的振荡场的原理验证实验结果，表现出优越的性能相比，标准技术。
2020-02-18 quant-ph
Controlled rephasing of single collective spin excitations in a cold atomic quantum memory
我们证明了主动控制的非均匀退相和重定相的单集体原子自旋激发（自旋波）的自发拉曼散射的量子存储器的基础上冷$^{87}$ Rb原子。控制提供了一个可逆的外部磁场梯度诱导原子超精细能级的非均匀加宽。我们的实验表明，主动重定相保留了单光子性质的检索光子。最后，我们表明，控制的不均匀的退相，使时间分离的自旋波在一个单一的合奏，其次是选择性读出的时间。这是实现功能性时间复用量子中继器节点的重要一步。
2015-01-29 quant-ph
Photon transport mediated by an atomic chain trapped along a photonic crystal waveguide
从理论上研究了弱相干输入光场被耦合到一维光子晶体波导中的$Λ$型原子系综散射的输运性质。在我们的模型中，原子随机地位于晶格中沿晶轴。我们分析了由可调谐长程原子相互作用介导的透射光谱，并观察到最高能量下降。结果表明，最高能量凹陷位置与原子数有关，这为发射极-波导系统提供了一种精确的测量工具。我们还量化了高斯非均匀加宽和失相对透射光谱的影响，得出结论，最高能量的倾角是免疫的非均匀加宽和失相。此外，我们还研究了反射光场的光子-光子关联，并观察到了量子拍频。随着原子与光子晶体波导耦合的研究取得巨大进展，我们的研究结果有望在不久的将来在实验上实现。
2018-07-17 quant-ph
Coherent control techniques for two-state quantum systems: A comparative study
我们评估各种来源的错误时，试图产生一个指定的相干变化的两个状态的量子系统使用六种流行的相干控制技术：共振激发，绝热以下，复合绝热通道，通用复合脉冲，捷径绝热，和单发脉冲。作为误差源，我们考虑空间强度分布，渡越时间变化，不均匀展宽，多普勒展宽，不必要的啁啾和形状误差。对于各种错误类型，不同的技术成为最佳执行者，但总体而言，我们发现通用复合脉冲执行最一致，并且与所有其他程序相比，对错误最有弹性。
2021-02-25 quant-ph
Optical quantum memory with generalized time-reversible atom-light interactions
本文提出一种基于可控退相干的量子存储方案，将光与原子系综的时间可逆相互作用从弱场线性情形推广到强场非线性情形，并建立统一框架以涵盖受控可逆非均匀展宽和原子频率梳等不同实现方式。
2009-09-04 quant-ph
Long-lived driven solid-state quantum memory
我们研究了非均匀加宽自旋系综在连续动力学退耦条件下作为量子存储器的性能。连续驱动场的作用是双重的：首先，它从磁噪声中分离出单个自旋;其次，更重要的是，它抑制和重塑自旋系综的谱不均匀性。我们表明，一个连续的驱动场，这本身也可能是不均匀的合奏，可以大大提高衰减的尾巴的不均匀加宽分布。这一事实使得基于自旋系综的量子存储器能够利用腔保护效应并实现更长的存储时间。特别是，对于具有洛伦兹光谱分布的自旋系综，我们的计算表明，连续动力学解耦有可能提高其存储时间的数量级的最先进的实验参数。
2012-09-22 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
Lineshape Optimization in Inhomogeneous $Λ$-type Quantum Memory
本研究针对非均匀展宽$\Lambda$型量子存储器，优化激发态线形以提升存储效率，并与AFC协议对比，通过数值方法实现协议无关的最优线形设计。
2024-05-22 quant-ph
Parrondo's paradox in quantum walks with inhomogeneous coins
本文研究离散时间量子行走中的 Parrondo 悖论，证明仅采用时空依赖的非均匀硬币即可实现两种失败策略组合获胜，无需高维硬币或退相干，从而提升实验可行性并拓展量子输运应用。
2024-12-05 cond-mat.other quant-ph
Protecting dissipative quantum state preparation via dynamical decoupling
我们表明，耗散量子态的制备过程可以防止量子比特退相交错的状态准备控制与动态解耦（DD）控制组成的一系列短$π$脉冲。这种非均匀展宽可以抑制到脉冲间隔的二阶量级，保护效率几乎与脉冲序列无关，而由脉冲间的平均间隔决定。的DD保护数值测试，发现是有效的对非均匀退相两个示例性的耗散状态准备计划，使用集体泵浦，以实现多体单线态和线性集群状态分别。数值模拟还表明，状态准备可以有效地保护$π$脉冲与完全随机的到达时间。我们的结果使得这些态制备方案在非均匀加宽系统中的应用成为可能。以半经典描述的高斯噪声为例，讨论了态准备对动态噪声的DD保护。
2013-03-12 quant-ph
Laser spectroscopy of individual quantum dots charged with a single hole
我们用共振激光光谱法研究了单个InGaAs量子点中带正电荷的激子（X1+）。比较了具有不同掺杂剂种类（Be或C作为受体，Si作为供体）的三个样品。p掺杂样品表现出比n掺杂样品更大的非均匀加宽（x3）和更小的吸收对比度（x10）。对于X ~（1+）离子，观察到了点依赖的非线性Fano效应，表明了与简并连续态的耦合。然而，对于C-掺杂的样品的X1+的线形和饱和展宽遵循孤立的原子跃迁行为。这种掺杂C的器件结构对于单空穴自旋初始化、操纵和测量是有用的。
2011-09-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Sensitivity threshold defines the optimal spin subset for ensemble quantum sensing
Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）；OQT Inc.（OQT公司）
本研究通过引入灵敏度阈值，定义了量子传感集体的最优自旋子集，实现了十倍于传统方案的灵敏度提升。
2026-08-28 physics.app-ph quant-ph
