Entanglement in atomic resonance fluorescence
来自规则原子系统的共振荧光被示出为表示在两个不同方向上传播的非高斯纠缠辐射的连续源。对于单个原子,纠缠发生在与压缩相同的条件下。对于更多的原子,纠缠可以更强大的对退相比压缩,从而提供了一个有用的连续源的各种应用的纠缠辐射。
2010-03-10 quant-ph
Intensity-field correlation of single-atom resonance fluorescence
我们报告测量的强度场关联函数的共振荧光的一个单一的捕获Ba+离子。光子的探测使原子处于其基态,我们观察到它在与具有明确相位的激光场相互作用下的后续演化。我们记录了共振荧光源场的回归。这提供了对单个原子辐射偶极子场的直接测量,并显示出其强的非经典行为。在实验装置中,干涉测量以荧光光子检测为条件。由此记录的三阶关联函数证明了单原子、单光子水平上的波粒二象性的一个方面。
2009-04-21 quant-ph
Resonance fluorescence of an artificial atom with a time-delayed coherent feedback
National Tsing Hua University(国立清华大学);Queen’s University(女王大学);University of Ottawa(渥太华大学);ShanghaiTech University(上海科技大学);National Chung Cheng University(国立中正大学);Center for Quantum Technology, National Tsing Hua University(国立清华大学量子科技中心);RIKEN(理化学研究所);University of Michigan(密歇根大学)
研究通过时间延迟反馈系统探索非马尔可夫效应,展示人工原子在超导波导中非线性激发下的共振荧光特性,首次实验报告非马尔可夫 regime 中的Mollow三重线。
2026-03-30 quant-ph
Resonance Fluorescence Spectrum of a Trapped Ion Undergoing Quantum Jumps
实验研究了171 Yb和172 Yb单离子在射频阱中被激光冷却到Lamb-Dicke区后的共振荧光光谱。虽然172 Yb的荧光散射是连续的,但171 Yb的荧光被量子跳跃中断,因为非零自发跃迁率导致亚稳超精细子能级2D 3/2(F=2)中的电子搁置。所得到的暗周期的平均持续时间可以通过改变再泵浦激光场的强度来改变。采用光外差探测技术分析了瑞利弹性散射峰附近的荧光光谱。结果发现,随机调制的荧光发射的量子跳跃引起的洛伦兹分量的荧光光谱中,并且该分量的线宽根据暗荧光周期的平均持续时间而变化。实验观察与理论预测在定量上是一致的。
2000-03-15 quant-ph
Phase-dependent fluctuations of resonance fluorescence near the coherent population trapping condition
研究了单个$Λ$型三能级原子在相干布居囚禁附近的共振荧光的位相涨落,在双光子失谐条件下。为此,我们采用条件零差检测(CHD)的方法,考虑在弱驱动制度的压缩,并扩展到非高斯波动饱和和强字段。在此框架下,并使用一个单一的捕获$^{138} \mathrm{Ba}^{+}$离子的共振荧光的估计参数设置,从探测跃迁散射的光被发现表现出非经典的字符和显着的不对称的三阶波动的振幅强度相关的CHD。
2021-02-16 quant-ph
Resonance Fluorescence Squeezing Spectra from Photonic Bandgap Crystals
计算了嵌入光子晶体中的二能级原子在经典泵浦光驱动下的荧光强度和正交谱。由光子态密度的非均匀分布引起的问题的非马尔可夫性质是通过线性化的广义光学布洛赫方程与刘维算符展开处理。与自由空间中的情况不同,我们发现带隙效应不仅会改变荧光光谱的形状,而且会导致同相正交光谱的压缩。
2003-08-20 quant-ph
Correlation functions in resonance fluorescence with spectral resolution: Signal-processing approach
在单原子共振荧光光谱分辨率的信号处理方法的框架内,我们图解地推导出通过法布里-珀罗干涉仪的散射场的任意阶光谱关联函数的解析公式。我们的一般表达式,然后应用于研究相关信号的限制,以及分离谱线的共振荧光光谱。特别是,我们研究了归一化的二阶时间强度的关联函数的干涉仪调谐到频谱的组件的情况下,并获得干涉修正的近似结果中得出的长期限制。此外,我们探讨纯粹的光谱相关性,并表明,他们可以完全理解的双光子级联的装扮状态阶梯。
2016-09-20 quant-ph
Interference in the resonance fluorescence of two incoherently coupled transitions
研究了在单色激光场和外加磁场作用下,处于$J=1/2$到$J=1/2$组态的四能级系统发射的荧光。我们发现,发射的共振荧光光谱上的$π$过渡显示自发产生的干扰效应的签名。荧光光谱中的干扰程度可以通过外部磁场来控制,只要激发态和基态双重态的Landé g因子不同。对于适当选择的磁场强度,即使对于低强度的相干驱动场,也可以完全抑制瑞利线的相对权重。在$π$跃迁上发射的非相干荧光光谱表现出非常窄的峰,其宽度和权重取决于磁场强度。我们证明了在$σ$跃迁上发射的共振荧光光谱显示出干扰的间接特征。测量来自$σ$跃迁的光谱中的相对峰高允许确定每个激发态自发衰变到$σ$通道中的分支比。
2006-03-09 quant-ph
Photon correlation vs interference of single-atom fluorescence in a half-cavity
本文研究了激光激发的单离子在镜前的光子关联。通过改变离子与反射镜之间的相对距离,光子相关统计可以从反聚束最小值平滑地调谐到类聚束最大值。我们的分析关注的离子镜相互作用的非马尔可夫制度,并揭示了在半腔干涉仪场的建立。
2006-10-10 quant-ph
Resonance fluorescence spectra of a driven Kerr nonlinear resonator
本文理论结合实验研究强驱动Kerr非线性谐振器的共振荧光光谱,揭示非二能级情形下中心峰减弱与非对称边带等特征,并由缀饰态布居和跃迁矩阵元解释,实验结果与理论定量吻合。
2025-01-07 quant-ph
Squeezing in resonance fluorescence via vacuum induced coherences
研究了在两个相干光场驱动下,处于$J=1/2$到$J=1/2$组态的四能级原子的荧光场的压缩谱。我们发现原子系统中真空诱导相干性的存在对荧光辐射的压缩特性有显著的影响。结果表明,这种相干诱导光谱压缩的相位求积的荧光弱和强驱动场。研究了压缩谱与驱动场相对相位的关系。随着相对相位的变化,谱中出现了压缩峰的增强或抑制等效应。数值结果的分析解释,提出使用原子场系统的修饰状态。
2019-12-11 quant-ph
Engineering energy-time entanglement from resonance fluorescence
Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院)
通过被动线性干涉仪将共振荧光转化为能量-时间纠缠,验证了非线性单光子特性与相位相干的结合,实现了高可见度非本地干涉条纹并违反贝尔不等式。
2026-03-26 quant-ph
Resonance fluorescence of a laser cooled atom in a non-harmonic potential
研究了激光驱动下囚禁在非简谐势场中的单原子。我们介绍了基态激光冷却和多普勒冷却的性能和散射光功率谱中的质心运动的签名。为了说明结果,我们提供了两个明确的例子限制势:无限深方势和莫尔斯势。
2016-05-19 quant-ph
Optimal Squeezing in Resonance Fluorescence via Atomic-State Purification
原子共振荧光的压缩被证明是优化的适当设计的环境,这可以实现一个准谐振腔。当原子相干性达到最大时,压缩效应达到最佳,对应于纯原子量子态。原子态纯化是通过腔场对原子的反作用来实现的,它增加了原子的相干性,降低了原子的激发。对于实际的腔,原子与腔场的耦合产生了超过99%的原子态纯度。在这种情况下,挤压对失相的脆弱性大大降低,这对于各种应用可能是重要的。
2012-06-27 quant-ph
Optimal squeezing, pure states, and amplification of squeezing in resonance fluorescence
结果表明,在相干驱动的二能级原子与压缩真空相互作用系统的共振荧光中,可以产生100%的压缩输出。这仅对于$N=1/8$压缩输入是可能的,并且与纯原子状态相关联,即,一个完全极化的状态最佳压缩发生的正交依赖于压缩相位$Φ,$、拉比频率$Ω,$和原子失谐量$Δ$。纯态描述任意$Φ,$不只是$Φ=0$或$π$在以前的工作。对于小的$N,$值,在输出场中可能存在比输入更大程度的压缩-即,我们有压缩放大。
1998-12-30 quant-ph
On the Relationship Between Antibunching and Entanglement in Resonance Fluorescence
Humboldt Universität zu Berlin(柏林洪堡大学)
研究通过实验从单个被捕获原子的抗 bunching 荧光中提取出纠缠光子对,验证了抗 bunching 与光子纠缠之间的直接联系,统一了非经典光的两个典型特征。
2026-04-07 quant-ph
Large time-asymmetric quantum fluctuations in amplitude-intensity correlation measurements of a V-type three-level atom resonance fluorescence
本文研究了双色驱动V型三能级原子的散射场在振幅-强度关联中的不对称性和对经典边界的严重破坏。这些特征是由振幅场和强度场算符的非对易性以及系统中强的非高斯涨落引起的。共振荧光的振幅-强度关联,其大的三阶波动,描述的非经典特征的发射场更准确地比二阶措施有关的压缩。这些相关性的谱和方差以及强度-强度相关性提供了丰富的支持信息。
2017-06-09 quant-ph
Resonance fluorescence in $Λ$, $V$ and $Ξ$ -- type three-level configurations
本研究利用SU(3)对称群推导广义光学Bloch方程,理论分析三种三能级构型的共振荧光光谱,揭示不同构型的多峰特征及缀饰态对五重峰轮廓的起源解释。
2023-10-17 quant-ph
Phase-dependent fluctuations in intermittent resonance fluorescence
三能级原子共振荧光中的电子搁置效应引起亮周期和暗周期。相应的非相干谱包含一个非常窄的非弹性峰上的两个级别的光谱。利用平衡零差探测和条件零差探测理论,研究了间歇共振荧光系综平均位相涨落。只有在压缩正交谱中才有尖锐的峰。在平衡零差检测中,峰值是正的,这大大减少了压缩,也可以在其方差中看到。在条件零拍探测CHD中,对于弱到中等强度的激光,峰值是负的,增强了压缩,对于强场,边带变得色散,与正的尖峰一起主导光谱。后者的影响是由于不可忽略的三阶波动所产生的原子激光器的非线性和增加的稳定状态的搁置状态的人口。一个简单的数学方法使我们能够获得准确的分析结果。
2018-10-05 quant-ph
Resonance fluorescence of noisy systems
本文建立低激发下跃迁能量受白噪声或有限态平稳马尔可夫噪声影响系统的共振荧光理论,揭示RF谱可表征随机电报噪声等噪声特征。
2023-09-29 quant-ph
Steady-state generation of Wigner negative states in 1D resonance fluorescence
在这项工作中,我们证明了数值的连续驱动的两能级系统(TLS)提供的非线性允许在一个空间维度的电磁场的维格纳负态的产生。维格纳负态,也就是Wigner非经典态是经典计算机范围之外的量子信息协议所需要的。聚焦于TLS的稳态发射,我们发现在相干反射消失的驱动强度处负性最大。
2018-12-14 quant-ph
Resonance fluorescence of a trapped three-level atom
本文从理论上研究了一个简谐囚禁原子的共振荧光光谱,该原子的内部跃迁为$Λ$ -型跃迁,在一对激光的双光子共振驱动下,原子的质心运动被冷却.对于这种配置,光子散射只是由于光与原子之间的量子相互作用的机械效应。本文研究了原子质心动力学为量子力学、波包尺寸远小于激光波长(Lamb Dicke极限)时,激光冷却最后阶段的辐射谱。我们利用原子密度矩阵的主方程的Liouville算子的谱分解和应用二阶微扰理论。我们发现共振荧光的光谱由两个窄边带组成-散射光的斯托克斯和反斯托克斯分量-而所有其他信号一般都小几个数量级。然而,对于非常低的温度,光谱的Mollow型非弹性分量变得可见。这表现出新的功能,使进一步深入了解系统的量子动力学。我们提供了一个物理模型,解释我们的结果,并讨论如何可以恢复温度和冷却速率的原子从光谱。所考虑的系统的行为进行了比较与共振荧光的被困原子的内部跃迁由两个级别。
2003-08-29 quant-ph
Crossovers between Time-Bin and Energy-Time Entanglement in Homodyned Resonance Fluorescence
Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院);Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
本研究理论探究零差探测两能级发射器共振荧光生成的光子纠缠,发现弱激发下增大激光振幅可实现时间-bin与能量-时间纠缠的交叉,通过Franson干涉仪的CHSH不等式验证纠缠,为控制光子纠缠提供新途径。
2026-10-16 quant-ph
Resonance fluorescence of strongly driven two-level system coupled to multiple dissipative baths
我们提出了一个理论形式主义的共振荧光辐射从一个两能级系统(TLS)驱动的任何周期性的驱动和耦合到多个水库。基于Floquet理论和Born-Markov主方程的结合,推导出了该形式。当Floquet态和准能被解析或数值求解时,对于简单或复杂的驱动场,该形式主义允许我们计算谱。我们可以系统地探索的频谱特征,通过实施本形式主义。为了验证这一理论,我们应用统一的形式主义,全面研究了一个通用的模型,一个谐波驱动的TLS是同时耦合到一个辐射水库和一个退相水库。我们证明了荧光光谱的显著特征,驱动诱导的不对称性和退相诱导的不对称性,可以归因于对细致平衡条件的破坏,并可以用Floquet态及其稳态布居之间的驱动相关跃迁量来解释.此外,我们还发现了双谐和多谐驱动场下的荧光光谱与谐波驱动场下的荧光光谱的区别。在双谐波驱动的情况下,我们发现,频谱是显着不同的结果下的多共振条件下的驻波近似(RWA)。通过这三个具体的应用,我们表明,本形式提供了一个常规的工具,全面探讨周期性强驱动的TLS的荧光光谱。
2016-01-05 quant-ph
Numerical Implementation of Non-Markovian Quantum State Diffusion
非马尔可夫量子态扩散(NMQSD)是一种非相对论性的但在其它方面是精确的理论,它将与非耦合谐振子池线性相互作用的任意子系统的约化密度矩阵表示为由服从随机变分微分方程的状态向量形成的双曲线的平均。真空辐射场可以表示为这样的振荡器浴,因此该模型在量子光学中被广泛使用。在NMQSD发展之前,精确的子系统解只能在少数特殊情况下获得(例如自旋为1/2,谐振子)。不幸的是,由于变分微分方程求解的困难,使用NMQSD还不可能获得新问题的精确解。在这里,我们表明,这些方程可以转化为一对耦合的非线性积分微分方程。我们开发了精确的数值方法的积分微分方程,并表明,解决方案可以很容易地获得良好的精度相当一般的子系统。我们确切地解决了各种例子,包括隧道在双井代表分子异构化或外消旋化,抑制荧光从一个带隙中的两个级别的原子,和间歇性的荧光从一个驱动的三个级别的系统代表单电离镁的电子态。
2005-10-21 quant-ph
Fluorescence Spectra of a Two-Level Atom Embedded in a Three-Dimensional Photonic Crystal
首次从理论上计算了三维光子带隙晶体中二能级原子在单色经典电场驱动下的稳态荧光光谱。利用Liouville算符展开法对广义光学Bloch方程进行线性化处理,解决了光子带隙附近光子态密度非均匀分布引起的非马尔可夫噪声问题.荧光光谱,然后直接解决了线性化的布洛赫方程在频域。我们发现,当原子能级远离禁带时,可以观察到具有莫洛三重态的荧光光谱。然而,当原子能级在带隙附近时,发现荧光峰的相对大小和数量根据波长偏移而变化。
2003-08-21 quant-ph
Cavity induced modifications to the resonance fluorescence and probe absorption of a laser-dressed V atom
在坏腔极限下,导出了相干驱动V型三能级原子与单模腔耦合的腔修正主方程。我们发现,在裸态和修饰态基的粒子数反转可以实现,源于增强的原子-腔相互作用时,腔与原子修饰态跃迁共振。缀饰态表象中的原子布居分析的腔修改的过渡率。对原子荧光光谱和探针吸收光谱进行了研究,发现可以通过调节腔频率来控制其光谱轮廓。在适当的条件下会出现峰值抑制和谱线变窄。
2000-03-20 quant-ph
Effect of the nearby levels on the resonance fluorescence spectrum of the atom-field interaction
研究了Jaynes-Cummings模型中考虑邻近能级时的共振荧光。我们表明,斯塔克位移产生的共振荧光的峰值,由于诱导的有效失谐,也诱导了不对称性。具体的结果,假设一个相干和热场。
2020-05-22 physics.optics quant-ph
Phonon-Induced Effects in Quantum Dot Absorption and Resonance Fluorescence with Hierarchy of Pure States
本文利用非马尔可夫量子态扩散及纯态层级体系,计算强声子耦合与有限温度下量子点的吸收和共振荧光谱,揭示了声子耦合和热效应对光谱特征的影响。
2024-12-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Efficient coupling of photons to a single molecule and the observation of its resonance fluorescence
单染料分子在低温下显示出许多自由原子的光谱现象,因此是基础量子光学研究的有希望的候选者。然而,用于检测单分子的现有技术要么牺牲了关于激发态的相干性的信息,要么效率低下。在这里,我们表明,这些问题可以通过将激发光聚焦到分子的吸收截面附近来解决。我们的检测方案允许我们探索超过9个数量级的激发强度的共振荧光,并分离其相干和非相干部分。在强激发制度,我们证明了从一个单一的固态发射器的莫洛三重态的第一次观察。在弱激发下,我们报告检测到一个单一的分子与微弱的入射功率为150阿托瓦,铺平了道路,研究非线性效应,只有几个光子。
2007-07-23 quant-ph
Narrow Spectral Feature In Resonance Fluorescence With A Single Monochromatic Laser Field
本文描述了一个三能级原子系统的共振荧光光谱,其中两个态被一个单色光场耦合。第三能级只通过辐射衰变与两个激光耦合态发生相互作用,其影响被详细研究。对于一个合适的参数选择,该系统在荧光光谱中的激光频率产生一个非常窄的结构,这是不存在于一个二能级原子的光谱。我们发现这些参数范围内的数值分析,并使用结果推导出的额外的窄峰的解析表达式。我们还推导出一个精确的表达式的峰值强度的假设下,一个随机电报模型是适用于系统。这个模型和一个简单的弹簧模型,然后用来描述的物理起源的附加峰。利用这些结果,我们解释了我们的系统,一个三能级系统的V-配置,其中两个跃迁是激光驱动,和最近报道的相关实验之间的联系。
2002-02-22 quant-ph
Fluorescence spectrum of a hybrid three-level quantum dot nanoparticle system
School of Physics and Applied Physics, Southern Illinois University(南方伊利诺伊大学物理与应用物理学院)
研究量子点在微腔中的共振荧光光谱、单光子源及 dressed-state 激光的物理机制,探讨光谱特性与量子光学系统中光子相关性及工程化发射的理论基础。
2026-03-27 quant-ph
Numerical study of Wigner negativity in one-dimensional steady-state resonance fluorescence
在数值研究中,我们研究了一维波导中相干驱动二能级原子产生非经典光场的稳态过程。具体来说,我们寻找具有负维格纳函数的状态,因为这样的非经典状态是量子信息处理应用的资源,包括量子计算。我们发现,在原子位置处的反射镜终止的波导可以提供Wigner负态,而无限长的波导产生严格正的Wigner函数。此外,我们的研究揭示了量子态的纯度与其维格纳负性之间的联系。我们还分析了退相干对态的负性的影响。
2019-09-05 quant-ph
Robust unravelings for resonance fluorescence
监测原子的荧光辐射,通过将原子态坍缩成随机演化的纯态,解开主方程演化。一个强大的解开是一个纯粹的状态,平均而言,相对不受主方程演变(这适用于一旦监测停止)。从最大鲁棒解出产生的纯态系综被认为是表示系统的最自然的方式[H.M. Wiseman和J.A. Vaccaro,Phys. Lett. A { \bf 250},241(1998)]。我们发现,共振驱动原子的最大鲁棒解旋需要Wiseman和Toombes提出的自适应干涉测量[Phys. Rev. A { \bf 60},2474(1999)]。所得到的系综仅由两个纯态组成,在高驱动极限下,它们接近驱动哈密顿量$Ωσ_{x}/2$的本征态。这个系综是最接近强驱动原子的经典极限的东西。我们还发现,它是可以合理地近似这个合奏使用零差检测,连续马尔可夫解开的一个例子。这对其他系统有影响,在实践中可能需要只考虑连续马尔可夫解。
2000-02-24 quant-ph
Indistinguishable photons from the resonance fluorescence of a single quantum dot in a microcavity
我们展示了纯共振连续波光激光激发相干制备一个高品质的柱微腔内的单个半导体量子点(QD)的激子态。作为量子点共振荧光的直接证据,在增加的泵浦功率下观察到从单个发射线到特征Mollow三重态10的演变。通过控制利用发射器和基本腔模式之间的弱耦合,通过Purcell增强的辐射衰减,实现了对纯退相的强烈抑制,这反映了接近傅立叶变换限制和高度不可分辨的光子,可见度对比度为90%。我们的实验揭示了耦合量子点微腔系统作为一个有前途的来源,在量子极限的理想光子的产生模型的字符。从技术的角度来看,垂直腔对称性(具有可选的动态可调谐性)提供了强定向光发射,这对于未来的集成发射器器件来说是非常理想的。
2009-02-20 quant-ph
Long-distance cascaded fluorescence of cold Cesium atoms coupled to an optical nanofiber
本文首次实验实现了冷铯原子系综间64米传播延迟的单向级联共振荧光,通过光学纳米光纤和光纤布拉格光栅构建双节点级联系统,并揭示了非马尔可夫动力学,为量子网络提供了光纤平台基础。
2025-07-21 quant-ph
Interference-induced splitting of resonances in spontaneous emission
本文研究了Y型四能级原子在相干驱动下的共振荧光。研究了由自发发射引起的量子干涉对原子荧光性质的影响。结果发现,量子干涉所造成的级联发射衰变的原子导致分裂的激发态的人口作为光失谐的函数计算的共振。对于某些参数,在荧光光谱中也可能发生干涉辅助的内边带增强和中心峰变窄。利用原子与光相互作用的缀饰态描述,给出了对数值结果的物理解释。
2007-10-06 quant-ph
Unified Phase-Space Mapping of Quantum Observables in a Multi-Driven Vapor: Resonance Fluorescence as an Electrometry Probe and Correlation Witness
South Valley University(南谷大学);Imam Mohammad Ibn Saud Islamic University (IMSIU)(伊玛目穆罕默德·本·沙特伊斯兰大学)
该研究提出统一框架分析多驱动蒸汽中量子可观测量,利用密度矩阵形式和SW维格纳函数,揭示可观测量间关系,分离多普勒奇数分量得量子关联见证,共振荧光成热鲁棒可观测量,实现抗多普勒量子传感和精密场电测。
2026-07-14 quant-ph
Spectral asymmetries in the resonance fluorescence of two-level systems under pulsed excitation
利用开放系统主方程研究了相干脉冲激发下二能级量子系统的相干和非相干共振荧光光谱。突出显示了几个显著的特征,其不同于恒定驱动下的荧光,包括多峰结构和显著的非共振光谱不对称性,与传统的对称Mollow三重态形成鲜明对比。我们还研究了半导体量子点系统使用极化子主方程,并显示了动态共振荧光的关键特征与电子-声学-声子耦合的变化。
2017-11-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
An alternative power spectrum of the resonance fluorescence of atomic systems
采用开放量子系统的观点,计算了共振激光驱动原子偶极矩产生的电场的功率谱。该光谱具有与通常的Mollow光谱相似的形状,但也具有一些独特的特征。对于足够强的激光驱动,这两个光谱具有对称的三重态结构,具有大的中心峰和两个边带。然而,在每种情况下,边带到中心峰的相对高度不同。当激光拉比频率变化时,这两个光谱的表现也完全不同。这两个光谱可能是感兴趣的高精度实验到量子物理的原子系统,特别是人造原子。
2014-08-31 quant-ph
Two-photon emission in detuned resonance fluorescence
本研究探讨失谐驱动下二能级系统准共振荧光边峰的双光子关联,结合频率分辨光子关联与零差理论得到符合早期微扰双光子散射的图像,并提出仅用光致发光验证其量子相干性的方法,为多光子发射调控提供新思路。
2022-10-18 quant-ph
Cavity-assisted enhanced and dephasing immune squeezing in the resonance fluorescence of a single quantum dot
从理论上证明了在连续激光驱动下,柱微腔中单个量子点共振荧光的增强和退相免疫压缩。我们采用了基于极化子主方程理论的形式,将激子-声子耦合的影响,相当准确地在点腔系统。与自由空间中的理想单二能级系统相比,量子点的腔耦合效应使量子点的压缩效应显著增强。特别是,我们显示了四倍的压缩增强相比,一个单一的量子点没有腔耦合。我们进一步证明了压缩的持久性,即使当纯退相变得大于辐射衰变率。这些新的功能归因于腔增强相干性造成的声子诱导的非相干率的恶化的影响的部分减少。我们还表明,声子诱导的非相干率对压缩的恶化影响可以通过适当地调节失谐量来部分地规避。
2020-08-13 quant-ph
Dynamics and Resonance Fluorescence from a Superconducting Artificial Atom Doubly Driven by Quantized and Classical Fields
本文实验研究了超导transmon量子比特在量子化场与经典场双重驱动下的共振荧光,通过调控腔内光子数实现驱动场从量子到经典的过渡,观察到边带反交叉和发射谱不对称性,并分析了动力学演化与退相干特性。
2024-03-17 quant-ph
Observing interferences between past and future quantum states in resonance fluorescence
在量子物理学中,测量结果是随机的,但它们的统计数据可以预测,假设过去对系统有一些了解。来自未来测量的额外知识深刻地改变了现在的统计数据,并导致纯粹的量子特征。特别是弱测量的条件平均结果,即所谓的弱值,被证明超出了传统的范围,提供了一种直接测量复杂量的方法,并可用于提高量子计的灵敏度。最近,这些概念已被认为是在一般情况下的开放量子系统的退相干发生。那么,对于与退相干相关的不可避免的测量,即由环境执行的测量,弱值的性质是什么?在这里,我们在最简单的开放量子系统中回答这个问题:存在弛豫通道的量子比特。我们连续监测由共振驱动的超导量子比特发射的荧光。在量子位态的初始准备和最终Single Shot测量结果的条件下,我们探测显示所有上述属性的弱值。荧光信号表现出与过去和未来量子态相关的振荡之间的干扰。实测数据与理论完全一致。
2014-05-15 quant-ph
Quantitative conditional quantum erasure in two-atom resonance fluorescence
提出了一种条件量子擦除器,它擦除了两个荧光四能级原子的杨氏双缝实验中光子路径的先验知识或可预测性。这种擦除违反了最近导出的擦除关系,它必须满足一个传统的,无条件的量子擦除器,其目的是找到一个最佳的排序系统成子系综特别大的边缘vibrance。条件量子擦除器采用了一种无相互作用的部分哪路测量,它不仅将系统分为具有大可见性的最佳子系统,而且还选择了具有最大可能可见性的适当子系统。我们解释如何擦除关系可以违反这些情况下。
2002-11-20 quant-ph
High-precision metrology of highly charged ions via relativistic resonance fluorescence
通过求解多能级模型中的含时主方程,在相对论条件下研究了激光驱动高电荷态离子的共振荧光。我们的从头算方法的基础上的狄拉克方程允许调查高度相对论离子,因此,提供了一个敏感的手段来测试相关的相对论动力学,束缚态量子电动力学现象和核效应,通过应用相干光与x射线频率。通过测量干涉缩窄的荧光光谱,可以以前所未有的精度确定原子的偶极矩或多极矩。
2010-11-29 physics.atom-ph quant-ph
Electromagnetically induced transparency and dark fluorescence in a cascade three-level Lithium molecule
利用光学-光学双共振(OODR)光谱技术在级联三能级双原子锂系统中观察到了电磁感应透明(EIT)和暗荧光。当强耦合激光将中间态$A^{1}Σ^{+}_{u}(v=13, J=14)$耦合到$^7Li_2$的上态$G^{1}Π_{g}(v=11, J=14)$时,由于弱探测激光通过基态$X^{1}Σ^{+}_{g}(v=4, J=15)$和激发态$A^{1}Σ^{+}_{u}(v=13, J=14)$之间的共振跃迁进行调谐,因此来自$A^{1}Σ^{+}_{u}$和$G^{1}Π_{g}$态的荧光急剧减少。强耦合激光使得光学厚介质对于探测跃迁是透明的。此外,当两个激光器都调谐到共振时,来自高能级$G^{1}Π_{g}(v=11, J=14)$的荧光也是暗的,这意味着分子被捕获在基态。利用密度矩阵方法模拟了开放分子三能级系统在强耦合场和弱探测场作用下的响应。在稳态条件下得到了解析解。我们在线形分析中加入了转动能级的磁次能级(M)简并,并报道了$|M|$依赖的线形分裂。理论计算与实测荧光光谱符合得很好。我们发现,即使当耦合场失谐远离共振时,相干性也显著保持。
2005-10-28 quant-ph
Theory of intersubband resonance fluorescence
强烈泵浦的两能级系统的荧光光谱的特征在于已经在各种系统中观察到的Mollow三重态,从原子到量子点和超导量子比特。我们从理论上研究了量子阱中强泵浦子带间跃迁的荧光。我们的研究结果表明,这样的系统的多电子性质导致通常的Mollow理论的修改。特别地,荧光光谱中的中心峰的强度成为电子相干性的函数,允许通过荧光强度测量获得二维电子气的相干时间。
2015-11-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optimal Squeezing in the Resonance Fluorescence of Single Photon Emitters
天文学和天体物理学年度评论,第51卷,第511页e研究相干驱动的单光子源,如原子和量子点。如果发射极的电子子系统处于纯量子态,则实现了最大压缩。除了与电磁真空的非相干耦合外,还利用腔作为第二个衰变通道实现了净化。对于实际的空腔,这产生了超过99%的电子状态的纯度。除了数值计算,我们也得到近似的分析结果。在此基础上,研究了辐射源环境对激光器的影响,包括辐射源和腔模的无辐射退相和非相干泵浦。压缩对退相干的脆弱性大大降低,因此即使在恶劣的条件下,压缩仍然存在。还考虑了这种光源的压缩测量。
2013-08-29 quant-ph
Two-Photon Resonance Fluorescence in a Three-Level Ladder-Type Atom
本研究针对受相干场驱动的三能级梯型原子,开展双光子共振荧光的理论研究,分析强驱动下的七线荧光光谱与光子量子统计特性,采用久期近似推导得到二阶关联函数的解析表达式。
2025-10-02 quant-ph
Dynamically Controlled Resonance Fluorescence from a Doubly Dressed Solid-State Single Emitter
我们报告的第一个实验演示的干扰诱导谱线消除预测朱和斯卡利[物理。76,388(1996)]和Ficek和Rudolph [Phys.Rev.A60,4245(1999)]。我们驱动一个自组装量子点的激子跃迁,以实现一个暴露于双色激光场的二能级系统,并观察到几乎完全消除的共振荧光谱线在驱动激光频率。这是由双修饰激子态之间的耦合跃迁之间的量子干涉引起的,没有布居捕获。我们还证明了多光子交流斯塔克效应与移动的亚谐共振和动态修改的共振荧光光谱使用双敷料。
2014-11-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cavitylike strong coupling in macroscopic waveguide QED using three coupled qubits in the deep non-Markovian regime
我们引入了一个三量子比特波导QED系统来模拟最近实验中实现的探测量子比特嵌入类原子镜的腔-QED强耦合机制。然后,我们将这个系统扩展到深非马尔可夫制度,并展示了深远的作用,延迟上的着装共振,允许显着提高极化激元寿命(由许多数量级),调谐的共振,以及实现Fano的共振和同时耦合到多个腔模式。精确的格林函数解决方案的光谱共振,和量子动力学模拟使用矩阵乘积状态,在那里我们展示了额外的控制腔QED系统使用手性探针量子比特。
2021-06-30 quant-ph
Narrow resonances with excitation of finite bandwidth field
研究了激光线宽对二能级原子共振荧光光谱的影响。预测了当激光线宽远大于其强度时,荧光光谱线中心处的烧孔和色散分布等新的光谱特征。这些独特的特征来自于不同缀饰态跃迁通道之间的量子干涉。
1998-12-30 quant-ph
Resonance fluorescence of two asymmetrically pumped and coupled two-level systems
我们用开放量子系统的方法研究了一对原子或(更一般地)亚原子的驱动耗散二能级系统。允许设置中的复值耦合,这是一个连贯的和不连贯的字符,产生了一个不同的耦合景观。我们考虑这个景观上的几个点,例如,在两个耦合的二能级系统之间的耦合是由相干,非相干,不对称,甚至单向的相互作用。穿越耦合地形导致显着的特点,人口对,相关性和光谱。最值得注意的是,著名的单个原子的莫洛三重态光谱可能被莫洛五重态(甚至是光谱单线态)取代,这种设置允许出现布居捕获,所有这些都取决于两能级系统之间耦合的精确性质。
2023-02-17 quant-ph