Sudden transition between classical and quantum decoherence in dissipative cavity QED and stationary quantum discord
研究了耗散腔QED系统的量子失谐中经典退相干与量子退相干之间的突变现象，该系统由两个相互作用的二能级原子组成，每个原子都被囚禁在一个耗散腔中.结果表明，在有限时间内，腔场的耗散并不破坏两个处于X型量子态的原子间的量子不协调，当时间趋于无穷大时，原子与腔场的相互作用会产生稳态量子不协调.跃迁时间对两原子的初态参数和相干光场的平均光子数敏感。有趣的是，如果我们选择适当的比值，两个原子之间的量子不协调完全不受腔场耗散的影响，这取决于两个腔场的衰减速率和原子-场的耦合常数。
2011-05-20 quant-ph
Stationary entanglement induced by dissipation
研究了两个相互作用的二能级原子耦合到一个公共电磁浴中，并紧密地位于一个有耗腔中的动力学行为。在两原子-腔系统中，初始仅注入一个激发，损耗机制渐近地驱动物质样品到达一个稳定的最大纠缠态。的两个原子的紧密程度相对于这样的合作行为所发挥的作用进行了仔细讨论。稳态辐射捕获效应被发现和透明的解释。
2004-02-27 quant-ph
Effect of phase noise on the generation of stationary entanglement in cavity optomechanics
研究了普通腔光机系统中激光相位噪声对腔内光模与机械谐振腔之间稳态纠缠产生的影响。我们表明，即使在不可忽略的激光相位噪声的存在下，也可以实现鲁棒的稳态光机纠缠。我们还证明了激光相位噪声谱的显式形式是相关的，并讨论了它对光机械纠缠和机械谐振腔的基态冷却的影响。
2011-05-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Mollow triplet for cavity-mediated laser cooling
在这里，我们分析了腔介导的激光冷却的实验装置与外部陷阱，强烈限制在腔轴的方向上的粒子的运动。结果表明，由于系统哈密顿量中的原子-声子-光子直接耦合项，定态声子数随原子-腔失谐量的变化呈现三个尖锐的极小值。这些共振与激光驱动原子系统的共振荧光中的Mollow三重态具有相同的起源。结果表明，激光拉比频率依赖的原子腔失谐产生最低的定态声子数为一个广泛的实验参数。
2013-10-15 quant-ph
Temporal factorization of a non-stationary electromagnetic cavity field
针对匀速运动腔镜导致的非稳态电磁腔场，本文通过含时幺正变换将有效哈密顿量因式分解为含时函数与不含时算符之积，给出形式解，并证明光子产生受速度相关有效温度的普朗克因子限制。
2023-09-20 quant-ph
Dynamical two-mode squeezing of thermal fluctuations in a cavity opto-mechanical system
本文报道了在热微振子的振荡正交模中观察到的双模压缩效应。这种效应是通过腔光机系统中光学弹簧的参量调制获得的。除了平稳的方差测量，我们描述的动态行为，在政权的脉冲参量激发，增强压缩效应超过固定的3dB限制。虽然目前的实验是在经典制度，我们的技术可以利用产生纠缠，宏观量子光机械模式。
2015-09-09 quant-ph
Comparing cavity and ordinary laser cooling within the Lamb-Dicke regime
空腔介导冷却有可能成为将分子物质冷却到非常低的温度的最有效的技术之一。在本文中，我们分析了相对较大的腔衰减率kappa和相对较大的声子频率nu的单激光驱动的腔冷却。结果表明，在兰姆-迪克近似的有效范围内，腔冷却与普通激光冷却本质上是相同的。这是通过推导一组封闭的速率方程，并计算相应的稳态声子数和冷却速率。例如，当nu比kappa大得多或小得多时，最小定态声子数的标度分别为kappa ^2/16 nu ^2（强约束区）和kappa / 4 nu（弱约束区）。
2010-11-28 quant-ph
Self-Ordered stationary states of driven quantum degenerate gases in optical resonators
本文研究了在横向相干抽运光谐振腔中运动的超冷玻色子和费米子的自序过程中量子统计的作用。对于少数粒子，我们数值计算了密度矩阵向耦合原子-腔系统自序定态的非平衡动力学。我们包括粒子和腔场的量子涨落。这些波动与腔冷却一起确定了粒子的稳定分布，其表现出从均匀到空间有序相的过渡，并在腔输出光谱中出现超辐射散射峰。同时，腔场$Q$函数从单峰分布变为双峰分布。虽然有序阈值一般较低的玻色子，我们确认最近预测的零泵强度阈值时，腔光子的动量与费米动量的两倍重合的费米子超辐射散射。
2015-07-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Photon Statistics of a Non-Stationary Periodically Driven Single-Photon Source
本文研究了非稳态条件下单光子源的光子统计特性。光子是通过将周期性的激光脉冲序列照射在随机通过高精细光学腔的单个原子上而发射出来的。在发射光的强度相关中发现了强的反聚束，表明单个原子逐个发射光子。然而，与腔相互作用的原子的数量遵循泊松统计，因此，平均而言，除非测量以单个原子的存在为条件，否则不会获得亚泊松光子统计。
2004-06-05 quant-ph
Dynamics of an optomechanical resonator containing a Quantum Well induced by periodic modulation of cavity field and external laser beam
本文详细研究了由光机械腔中的量子阱组成的非定常系统的动力学。用腔动镜的经典运动和量子化运动研究了该系统。在这两种情况下，腔频率都是在时间上快速调制的。给出了所得的周期调制谱。特别地，我们研究了双光子过程对腔内光子数的影响。对于这些非稳态系统，还检查了量子阱中激子发射的荧光强度。观察到荧光光谱的初始阶段有助于检测双光子过程。研究还发现，在强调制下，双光子过程占主导地位，而在弱调制下，荧光占主导地位。我们还分析了系统的动力学引起的外泵浦激光器的周期性调制与恒定的腔频率。外部激光泵浦的这种调制有助于声子放大。
2013-10-23 quant-ph
Stationary entanglement between macroscopic mechanical oscillators
我们表明，光学腔模式和两个可移动的腔端镜之间的光机耦合能够纠缠两个不同的宏观振荡模式的镜子。这种连续变量的纠缠是由反射镜之间的光反弹保持的，并且对热噪声是鲁棒的。事实上，它可以用现有技术进行实验证明。
2003-02-24 quant-ph
Dissipative quantum state preparation and metastability in two-photon micromasers
研究了在双光子微脉塞中制备相干量子态的方法，并将其应用于量子精密测量。虽然这种设置原则上可以在许多物理系统中实现，但我们考虑原子与腔场的相互作用。我们重点讨论了由Jaynes-Cummings哈密顿量描述的相互作用的情况，这是不能通过常规的方法实现的，三能级原子与腔场耦合在双光子共振。我们发现，需要额外的水平，以取消斯塔克位移出现在领先的顺序。一旦完成，腔的动力学特征是纯态的简并定态流形。我们推导出这些态的解析形式，并表明它们包括具有可调平均光子数的薛定谔猫态。我们还证实了这些状态可以在相位估计协议中使用，其量子费舍尔信息超过标准限制。考虑到现实的缺陷，我们考虑单光子从腔中的损失，原子能级的有限寿命，以及在远失谐极限的高阶修正，这导致以前的稳定腔状态的亚稳态和长时间的动态与一个独特的混合稳态。尽管是混合的，这种定态仍然可以具有高于标准极限的量子费舍尔信息。我们的工作提供了一个全面的概述，双光子微脉泽动力学，特别是侧重于相位估计的应用，而我们考虑的设置与原子耦合到一个腔，结果可以直接转化为光机械系统。
2020-04-30 quant-ph
Stationary entanglement between light and microwave via ferromagnetic magnons
研究了在由微波腔、钇铁石榴石（YIG）球和光子晶体组成的光-电-磁混合系统中如何产生光-微波的稳态纠缠。在YIG球中，微波腔光子与磁振子通过磁偶极相互作用耦合，而微波腔光子与磁振子通过自旋-轨道相互作用耦合。在合理的参数范围内，可以产生相当数量的纠缠，并且纠缠随温度的变化具有持续性。我们的工作有望为快速发展的量子技术和宏观量子现象的研究提供一个新的视角，以构建更先进和更全面的量子网络以及磁振子。
2020-11-16 quant-ph
Correlator expansion approach to stationary states of weakly coupled cavity arrays
本文介绍了一种计算平移不变弱耦合腔阵列在耗散、相干和非相干驱动下的定态的方法。代替计算全密度矩阵，我们的方法直接计算关联函数，这是相关的，以获得所有的本地感兴趣的量。它考虑了扩展的关联函数和相邻腔之间的光子隧穿率的幂的运动方程，导致任何数量的腔的精确的二阶解。我们的方法提供了一个可控的近似弱隧穿率适用于强相关的制度，占主导地位的腔中的非线性，因此很感兴趣。
2013-04-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Photon generation from vacuum in non-stationary circuit QED
本文从理论上研究了非稳态电路QED系统，其中人工原子的跃迁频率在时间上有一个小的周期性调制。我们表明，在色散制度，当调制周期性满足“共振”，动态可以描述的动态Casimir效应，Jaynes-Cummings或反Jaynes-Cummings有效的哈密顿量。在共振原子-腔体系中，在调制“共振”下，动力学类似于含有共振二能级原子的振动腔中的动力学Casimir效应的行为，并且可以从真空中产生具有两个光子的纠缠态。因此，可以在电路QED中模拟动态Casimir效应的模拟，并且由于拉比哈密顿量中的反旋转项，可以从真空中产生多个光子以及纠缠态。
2008-11-17 quant-ph
Single photon optical bistability
本研究针对带非线性Kerr介质的小型法布里-珀罗干涉仪，推导少光子激发下双稳态相关量的解析表达式，证实实际条件下其腔场可存在多稳态。
2023-08-24 quant-ph
Squeezing and photon distribution in a vibrating cavity
在理想的一维Fabry-Perot谐振腔中，当谐振腔的振动频率接近于基本无扰电磁模的倍频时，我们得到了真空态或热态下由于Casimir效应激发的电磁场模的正交方差和光子分布函数的解析表达式.
1999-08-12 quant-ph
Dynamical Casimir Effect in two-atom cavity QED
本文用解析和数值方法研究了腔中两个静止二能级原子与共振场模通过Tavis-Cummings哈密顿量相互作用的Casimir效应。我们确定的调制频率的场和原子激发产生和研究相应的动力学行为的情况下的阻尼。结果表明，双原子系统允许在不中断生长的情况下监测光子的产生，并且在此过程中可以产生不同的纠缠态。
2012-06-08 quant-ph
Optomechanical entanglement between a movable mirror and a cavity field
我们展示了如何利用辐射压力在光腔场模和宏观振动镜之间产生稳态纠缠。我们还展示了如何产生的光机纠缠可以量化，我们提出了一个实验读出方案，充分表征纠缠态。令人惊讶的是，这种光机纠缠显示出持久的环境温度高于20 K，使用国家的最先进的实验参数。
2006-12-07 quant-ph
Dissipative creation of three-dimensional entangled state in optical cavity via spontaneous emission
我们提出了一个耗散方案，通过自发发射将两个$^{87}Rb$原子设计成三维纠缠态。基态之间通过微波场的耦合和自发发射引起的耗散的结合使得当前方案具有确定性，并且总是可以在没有态初始化的情况下获得稳定的纠缠态。此外，该方案在原理上可以直接推广到制备$N$维纠缠态。
2013-12-01 quant-ph
Quantum Computation in a radio single mode cavity: the dissipative Jaynes and Cummings Model
本文考虑了真空态下Jaynes-Cummings系统与电磁场的相互作用，并通过求解动力学问题，分析了共同电磁库在二体系统（原子+腔模）中诱导的纠缠量。这使我们能够定量地描述该制度下，场致合作效应不消失的耗散。一旦达到无退相干区，瞬态纠缠趋于稳定，因此可用于量子门的实现。
2016-05-05 quant-ph
Two-photon detuning and decoherence in cavity electromagnetically induced transparency for quantized fields
在小噪声近似下，研究了双模腔中量子化光场与$Λ$组态三能级原子的相互作用。原子相对于光场的载流子处于双光子失谐。在输入探测光场为压缩态，输入泵浦光场为相干态的情况下，计算了腔外光场的稳态正交噪声谱。场的平均值在所有分析中都没有改变：原子显示出电磁感应透明（EIT）。研究了腔场输出中原子的基态退相干效应。结果表明，输出光场对双光子失谐量非常敏感。
2008-01-22 quant-ph
A master equation for a two-sided optical cavity
量子光学系统，像被囚禁的离子一样，通常由主方程描述。本文的目的是导出具有自发光子发射的双面光学腔的主方程。为此，我们使用与线性光学散射理论中相同的光子概念，并考虑行波腔光子模式的连续性。我们的模型预测了相同的稳态光子发射率的激光驱动的光学腔的不同方面的经典理论。此外，它预测了相同的时间演化的总腔光子数的标准驻波描述在实验中与共振和近共振激光驱动。所提出的谐振器哈密顿量可以用于例如分析相干腔-光纤网络[Kyoseva等人，14，023023（2012）]。
2014-10-19 quant-ph
Creation of pure multi-mode entangled states in a ring cavity
讨论了在高Q环形腔中制备原子系综多模压缩（纠缠）态的实用方案。假设腔由两个相互反向传播的简并模组成，这两个模可以同时与原子系综耦合，并且具有相同的耦合强度。系综由超冷原子组成，它们被建模为由两个激光场驱动的四能级系统，两者都与腔方向之一共同传播。我们说明了一个程序，从真空中构造多模压缩态的一个幺正变换与集体动力学的原子系综受到适当调整的振幅和相位的驱动激光。激光脉冲与腔耗散一起在期望的稳态压缩态中准备集体模式。
2010-02-01 quant-ph
Cooling atom-cavity systems into entangled states
通过简单地将系统冷却到高度纠缠的定态来产生纠缠具有许多优点。基于这一思想的计划是强大的参数波动，容忍相对较大的自发衰变率，并实现独立于其初始状态的高性能。在原子-腔系统中，这一想法的一种可能的实现方式最近已经由Kastoryano等人提出[Phys. Rev. Lett. 106，090502（2011）]。本文提出了一种改进的光腔内两原子纠缠冷却方案，该方案在单原子合作性参数C相当的情况下，获得了更高的量子效率。例如，我们预测即使对于低至20的C，在不需要单独的激光寻址并且不需要检测光子的情况下，结晶度也在90%以上。
2011-05-25 quant-ph
Quantum correlations under the effect of a thermal environment in a triangular optomechanical cavity
本研究量化三角形光机械腔中光学与相对机械模式的稳态关联，用二分协方差矩阵评估多种关联度量，分析其随温度、泵浦功率等参数的变化规律。
2020-04-05 quant-ph
Novel symmetry-broken phase in a driven cavity system in the thermodynamic limit
研究了耗散环境中，在驱动场作用下，多原子与量子化腔场模相互作用系统的非平衡定态。我们导出了一个适用于处理具有强驱动场和强原子-光子相互作用系统的量子主方程。我们这样做是利用这样一个事实，即平均场动力学是精确的热力学极限由于原子和光子之间的均匀耦合。我们发现有序状态的光子场和原子激发驱动的外场的破缺组件。从量子干涉效应的角度讨论了这些有序态产生的机制。
2014-01-27 quant-ph
Stationary optomagnonic entanglement and magnon-to-optics quantum state transfer via opto-magnomechanics
我们展示了如何在光磁力学结构中制备一个磁振子和光子之间的稳态纠缠态，其中机械振动模式通过色散磁致伸缩相互作用耦合到亚铁磁体中的磁振子模式，并通过辐射压力耦合到光学腔。我们发现，通过适当地驱动磁振子模和腔同时激活磁力学Stokes散射和光力学反Stokes散射，可以产生一个稳定的光磁纠缠态.我们进一步表明，通过激活磁力学状态交换相互作用，并随后发送一个弱的红色失谐光脉冲驱动腔，磁振子状态可以读出的脉冲通过机械转换的腔输出场。在这种新颖的光-磁力配置中，所展示的纠缠和状态读出协议使我们能够光学控制、制备和读出固体中集体自旋激发的量子态，并为量子磁效应、宏观量子态和磁量子信息处理的研究提供了有希望的机会。
2022-11-16 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Engineering W-type steady states for three atoms via dissipation in an optical cavity
提出了一种耗散制备光腔中三原子W型纠缠态的方案。该方案是基于进入和离开目标状态的衰变过程之间的竞争。通过选择合适的系统参数，我们求解了整个演化过程，并利用有效算符理论设计了四个独立的衰变过程，使目标态成为量子系统的定态.该方案既不需要准备确定的初始状态，也不需要精确控制系统参数和准备时间。
2012-06-25 quant-ph
Quantum information processing in modular cavity QED architectures
本论文围绕腔QED量子信息处理，研究量子比特噪声谱学、量子比特-路径纠缠及其在相位传感和远距离纠缠中的应用，并提出基于光子损失鲁棒性的稳定子测量与远距离纠缠门协议，为模块化量子计算架构奠定基础。
2025-05-07 quant-ph
Entanglement Protection of Classically Driven Qubits in a Lossy Cavity
能够操纵单量子系统的量子技术目前正在发展中。在量子领域的众多嫁妆中，纠缠是新量子革命的基本资源之一。在这种情况下，一个是面临的问题，保护纠缠时，系统状态被操纵。本文研究了经典驱动场对玻色子环境中两量子比特间纠缠产生的影响。我们讨论了经典场对两个（不同）量子比特之间纠缠产生的影响，以及在何种条件下它在保护初始态纠缠不受环境诱导的衰减方面具有建设性作用。特别地，在类似量子比特的情况下，我们定位系统希尔伯特空间的一个静止子空间，其特征在于状态不依赖于环境属性以及经典驱动场。因此，我们能够确定的条件，以实现最大的纠缠定态后，与环境的瞬态相互作用。我们表明，总体而言，经典驱动场具有建设性的作用，在强耦合制度的纠缠保护。我们还证明了可因子化的初始态可以被驱动到纠缠态，甚至在与环境相互作用后可以被驱动到纠缠稳态。
2021-07-31 quant-ph
Digital homodyne and heterodyne detection for stationary bosonic modes
针对腔内稳态场难以直接进行零差和外差探测的问题，本文提出利用二能级系统的重复间接测量方案，并通过数值验证其在单次测量层面能忠实复现相应统计特性，为稳态模式下的线性探测量子算法铺平道路。
2023-12-22 quant-ph
Lasing and cooling in a hot cavity
本文提出了一个多原子耦合单腔模的微观激光模型，包括原子与光场动量交换产生的光力。在半经典描述中，我们求解原子运动和内部动力学方程，以获得每个原子所看到的光学势和摩擦力的解析表达式。当光增益在光场从原子运动中提取动能的频率处最大时，动力学结合了光激射和运动冷却。从相应的动量扩散系数，我们预测的子多普勒温度在静止状态。这将腔增强激光冷却理论推广到有源腔系统。我们确定增益引起的有效谐振腔线宽的减少作为更快的冷却和更低的温度的关键起源，这意味着具有增益介质的坏腔可以取代高Q腔。此外，这表明了在低温极限下，光力对气体激光器的重要性，在低温极限下，原子可以以周期性图案排列，从而最大化增益并抵消空间烧孔。最终，在低温极限下，这样的设置应该允许在单个设备中组合光学激光和原子激光。
2006-03-21 quant-ph
Dynamics of several two-level atoms in a one-mode cavity
用主方程形式描述了少量二能级原子与腔模相互作用的动力学过程。两种不同的配置被认为是：一个短暂的一个与所有的原子最初在激发态和一个固定的一个相干泵作用于原子或腔模式。超辐射，共振散射和切换之间的低和高的发射状态被认为是。合作和退相干以及在这两种情况下的辐射场的统计进行了讨论。
2013-11-15 physics.optics quant-ph
Intrinsic cross-Kerr nonlinearity in an optical cavity containing an interacting Bose-Einstein condensate
受驱动光腔中相互作用的雪茄形玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）由于与腔的光模相互作用而表现出固有的交叉克尔（CK）非线性。尽管CK耦合比辐射压力和原子-原子相互作用弱得多，但当激光泵浦强度足够强时，它会影响系统的双稳态行为。另一方面，CK非线性与原子-原子相互作用之间存在竞争，后者可以抵消前者的影响。此外，CK非线性导致BEC的Bogoliubov模式的有效频率以及系统的量子涨落通过增加腔驱动速率而增加。然而，在色散相互作用制度的CK非线性的影响是可以忽略的。此外，我们表明，通过增加原子碰撞的\textit{s}波散射频率，可以产生一个强的稳态正交压缩BEC的Bogoliubov模式。
2017-01-21 quant-ph
Magnetostrictively induced stationary entanglement between two microwave fields
提出了一种利用亚铁磁体中的非线性磁致伸缩相互作用使两个微波场纠缠的方案。磁致伸缩相互作用使得磁振子模（自旋波）和亚铁磁体中的机械模之间能够耦合，并且磁振子模通过磁偶极子相互作用同时耦合到两个微波腔场。强红失谐微波场直接驱动亚铁磁体，增强了磁振子-声子耦合，驱动光子被散射到机械运动诱导的两个边带上.我们证明了如果两个腔场分别与两个机械边带共振，则可以在一个定态纠缠态中制备两个腔场。该方案为光场纠缠态的产生提供了一种新的机制，在量子信息科学和需要纠缠微波场的量子任务中具有潜在的应用价值。
2020-05-15 physics.app-ph quant-ph
Addressing requirements for crosstalk-free quantum-gate operation in many-body nanofiber cavity QED systems
Waseda University（早稻田大学）；NTT Corporation（日本电信电话株式会社）；RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)（理化学研究所量子计算中心）
本文提出了一种基于光纤的量子计算平台，通过优化光-物质耦合实现无串扰量子门操作，并分析了其理论最优性能。
2026-01-30 quant-ph
Generation of photons from vacuum in cavity via time-modulation of a qubit invisible to the field
提出利用经辅助量子比特间接耦合腔场且对场不可见的 t-qubit 进行时间调制，从真空产生少量光子的三方纠缠态，并通过数值模拟验证其在耗散下仍可行。
2022-09-22 quant-ph
Correlation of Dirac potentials and atomic inversion in cavity quantum electrodynamics
在腔量子电动力学（QED）中，通过调谐考虑了电磁场的$\textit{extra}$经典效应的\textit{modified} Rabi频率，可以控制两态布居的时间演化.本文利用量子力学理论解释了势场对Bloch球空间态的扰动，并给出了相应的理论解释（Bagrov，Baldiotti，Gitman，和Shamshutdinova）达布变换\cite{bagrov14darboux}的电磁场势在一个-一维定常Dirac模型，其中Pauli矩阵是控制Rabi振荡的崩溃和复苏的中心参数。结果表明，在变换中选择$σ_{1}$产生的抛物势导致振荡的完全崩溃，而选择$\{σ_{2}, σ_{3}\}$产生的谐振子势保证了量子比特的相干性.
2010-05-11 quant-ph
Photon-Mediated Quantum Gate between Two Trapped Neutral Atoms in an Optical Cavity
量子逻辑门是量子计算机的基本构建块。它们集成到量子网络中需要强的量子比特耦合到网络通道，这可以在腔量子电动力学中用中性原子和光子实现。在这里，我们证明了由飞行光子介导的长程相互作用在光子被反射的光学腔内的两个静止原子之间执行门。这一步在$2\,\mathrm{μs}$中执行门控。我们通过产生保真度为76（2）%的Bell态，展示了两个原子之间的纠缠操作。门也作为CNOT操作。我们证明了74.1（1.6）%的重叠观察到的和理想的门输出，由80.2（0.8）%的状态准备保真度的限制。由于原子被有效地连接到光子通道，我们的门为多量子位节点的量子网络和基于中继器的长距离量子网络中的纠缠分布铺平了道路。
2018-01-18 quant-ph
Influence of periodically modulated cavity field on the generation of atomic-squeezed states
研究了周期性时间调制的腔频率对N个二能级原子在一个移动镜的非平稳腔中产生压缩态的影响。结果表明，由光场真空态产生的光场的双光子特性在产生原子压缩态或自旋压缩态中起着重要作用。我们进一步证明了在真空态中制备的初始腔场具有最大的原子持续压缩。
2015-04-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum Correlations Between Identical and Unidentical Atoms in a Dissipative Environment
研究了单模腔场与全同和非全同原子相互作用系统中的纠缠、Bell非定域性和量子失谐等量子关联动力学。研究了单原子失谐量、腔场衰减率和原子初始制备对关联测度的影响。研究发现，即使在强耗散下，时间演化也能产生高的量子不和谐，而纠缠和Bell非定域性对于初始可分态保持为零。当两个原子都处于激发态时，当两个原子的量子比特相同时，在一定的时间内，当两个原子处于耗散状态时，量子不和谐增大，纠缠减小。对于某些类型的初始状态，腔衰减被证明是驱动系统到一个稳定的状态与高纠缠和量子不和谐。
2011-06-08 quant-ph
Stationary optomechanical entanglement between a mechanical oscillator and its measurement apparatus
我们提供了一个参数来推断光和机械振荡器之间的连续测量光的基础上静态纠缠。我们提出了一个实验上可实现的方案，涉及一个光学机械腔驱动的谐振，连续波场工作在非边带分辨制度。这对应于光机械位置或力传感器的常规配置。我们分析表明，可以推断之间的纠缠的机械振荡器和光机械腔的输出场的压缩（广义）Einstein-Podolski-Rosen求积适当的时间模式的平稳光场的测量。在大量子协同性的极限下，压缩可以达到低于散粒噪声的高达50%的噪声降低的水平。值得注意的是，纠缠甚至在小协同度的相反极限下仍然存在。将光机械器件看作位置传感器，光与机械之间的纠缠是量子测量理论预言的物-机纠缠的一个实例。
2020-08-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Role of qubit-cavity entanglement for switching dynamics of quantum interfaces in superconductor metamaterials
研究了强驱动场作用于耗散混合量子比特-腔系统的量子效应，这与超导量子超材料中量子门的实现有关。我们证明了强非定常驱动效应具有显著的量子性质，不能用平均场近似来处理。通过比较标准Maxwell-Bloch方程的稳态解和密度矩阵上林德布拉德方程的数值解，证明了这一点。我们表明，平均场方法提供了很好的协议，密度矩阵的解决方案，在不是很强的驱动$f<f^*$，但在$f>f^*$量子比特和光子扇区的波动之间的量子相关性的增长值改变了系统的行为。我们发现，在非绝热开关的驱动机制，这样的量子关联影响量子比特和光子的动力学，即使在弱$f$。
2016-10-24 quant-ph
Entropy production rate and correlations of cavity magnomechanical system
该研究采用量子相空间熵变表述，分析稳态腔磁机械系统的熵产生率与量子关联，揭示磁振子-光子耦合等参数的影响，为混合量子系统不可逆性研究及量子热应用提供新路径。
2024-01-30 quant-ph
Theory of a Quantum Scanning Microscope for Cold Atoms
我们提出并分析了一种扫描显微镜，以监测“活”的冷原子的量子动力学腔QED设置。该显微镜测量原子密度与亚波长分辨率通过色散耦合腔和零差检测的连续测量理论的框架内。我们分析两种操作模式。首先，对于固定的焦点，显微镜记录原子的波包动力学，其时间分辨率由腔寿命设定。其次，显微镜的空间扫描用于绘制出静止量子态的空间密度。值得注意的是，在后一种情况下，对于一个良好的腔极限，显微镜成为一个有效的量子非破坏（QND）设备，这样的运动本征态的空间分布可以测量反作用免费在单次扫描，作为紧急QND测量。
2018-05-24 quant-ph
Non-Markovian transient spectroscopy in cavity QED
我们从理论上分析了离开腔的瞬态场的测量，作为研究腔量子电动力学（QED）中非马尔可夫动力学的工具。结合动态去耦脉冲序列，瞬态光谱可以用于恢复由于不均匀加宽而在静止腔透射光谱中可能被遮蔽的光谱特征。这里介绍的形式主义可以被利用来执行原位噪声光谱学，揭示了一个强大的签名的量子噪声所产生的非对易观测值，一个纯粹的量子效应。
2022-11-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Antibunching and Photon Blockade in a coupled Single Quantum Dot-Cavity System
本文介绍了由微腔中的量子点组成的系统中的光子阻塞和反聚束效应。我们给出了共振和非共振光子阻塞的解析条件，适用于小的外部泵浦振幅值。从这些结果出发，我们讨论了系统的量子态特性的主方程形式主义和突出的数量，如静态和动态的静态二阶相关性和单光子纯度。
2016-06-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum noise of a Bose-Einstein condensate in an optical cavity, correlations and entanglement
激光驱动光腔场中超冷原子的玻色-爱因斯坦凝聚体表现出色散光学双稳态。我们用平均场近似和分析平均场解附近线性化量子涨落的关联函数来描述这个系统。在定态下给出了原子与光场的纠缠度和量子场求积的统计特性。结果表明，平均场解，即玻色-爱因斯坦凝聚体是强大的反对纠缠产生的相图的大部分。
2010-03-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Collective effects in the dynamics of driven atoms in a high-Q resonator
研究了N个相干驱动二能级原子与光腔耦合的量子动力学。在强耦合区，原子散射产生的腔场与原子上的泵浦光发生破坏性干涉。这抑制了原子激发，甚至对于强驱动场也防止了原子饱和，而稳态腔内场振幅几乎与原子数无关。干涉效应的大小取决于激光和腔场之间的失谐和相对原子位置，并且对于放置在腔模的波腹处的原子的波长间隔晶格是最强的。在这种情况下，在每个原子附近产生三维强度最小值。在这种状态下，自发发射被抑制，并且主要的损耗通道是腔衰减。即使腔线宽大于原子的自然宽度，通过足够大数量的原子的合作作用，也可以恢复强干涉。这些结果提供了一个新的关键，以了解最近的集体腔冷却实验，并可能允许实现快速定制的原子-原子相互作用，以及非微扰粒子探测非常小的能量转移。
2007-03-20 quant-ph
Loss induced collective subradiant Dicke behaviour in a multiatom sample
本文报道了$N$二能级原子与电磁场池耦合并紧密位于有耗腔中的精确动力学。在我们的方法的背景下，发现和非常透明的解释稳态辐射捕获效应。我们证明了在$N$原子-腔系统中初始只注入一个激发，损耗机制渐近地驱动物质样品朝向长寿命的集体次辐射Dicke态。所扮演的角色的紧密性的$N$原子相对于这样的合作行为被带到光和仔细讨论。
2004-06-24 quant-ph
Sub-Poissonian laser emission from a single-electron permanently interacting with a single-mode cavity
安静（或亚泊松）振荡器产生的耗散事件的方差小于平均数的数量。1984年，Golubev和Sokolov证明了由常规泵浦驱动的激光器在这个意义上是安静的。本文的目的是表明，只要激光探测器系统是严格稳定的，光场的量子化是不需要解释这种现象。这里提出的理论是半经典的，但精确。另一方面，以前的理论考虑激发态原子规则地注入谐振腔，原则上需要光量子化。具体地说，我们考虑一个激光器，涉及一个单一的电子永久相互作用的领域和驱动的恒电位电池，并指出与反射速调管的相似之处。检测到的噪声被发现是只有7/8的散粒噪声水平。因此它是次泊松分布。我们的计算与共振荧光治疗有关，但具有不同的物理解释。
2007-10-13 quant-ph
Collective emission of an atomic beam into an off-resonant cavity mode
研究了原子偶极束集体发射到光学腔中的情况。我们的重点在于原子跃迁频率和腔共振频率之间的有限失谐的影响。通过发展耦合原子-腔动力学的理论描述，我们分析了包括超辐射相在内的静止原子构型，其中原子经历连续的单色集体发射。此外，我们推导出一个解析公式的腔牵引系数，其特征的位移的发射频率向腔频率。我们发现，如果腔线宽远大于原子束的集体线宽，则原子束对腔场的抽拉很小。这种机制对于构建稳定的激光器是期望的，因为发射频率对于腔长度波动是鲁棒的。此外，我们调查的原子相的稳定性，并比较我们的理论预测与数值结果。值得注意的是，我们还发现了多色发射机制，其中光谱具有几个频率分量，而光输出仍然是超辐射的。
2021-07-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Nonclassical mechanical states in cavity optomechanics in the single-photon strong-coupling regime
该研究聚焦腔光力学系统的瞬态动力学，发现单光子强耦合区的光驱动可使初始力学相干态演化为具有强负Wigner函数的非经典相干叠加态，且该负性对弱耗散具有鲁棒性。
2024-05-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
