Quantum bits and superposition displaced Fock states of the cavity field
利用小转动方法研究了量子化光场与二能级原子相互作用中的反转项效应。给出了原子加场的组合系统的波函数的表达式，指出了产生任意振幅电磁场量子比特的初始波函数。
2002-08-14 quant-ph
Generation of arbitrary Fock states via resonant interactions in cavity QED
我们提出了一个产生任意Fock态的方案|在腔QED中使用N个共振里德伯原子。原子与光场的相互作用时间通过斯塔克位移来控制，斯塔克位移的调整方式是每个原子向腔中传输一个光子，使原子探测变得无用。影响原子-场相互作用控制的涨落也被考虑。
2008-04-16 quant-ph
Teleportation of Atomic States via Cavity QED for a Cavity Prepared in a Superposition of Zero and One Fock States
本文讨论了原子态的两种隐形传态方案。在第一个方案中，我们考虑原子在一个三能级级联配置，在第二个方案中，我们考虑原子在一个三能级λ配置。提出的实验实现利用腔量子电动力学，涉及里德伯原子与在$|ψ>_{C}=(|0> +|1>)/\sqrt{2}$态制备的微脉泽腔的相互作用
2004-10-29 quant-ph
Continuous pumping and control of mesoscopic superposition state in a lossy QED cavity
在这里，我们考虑连续泵浦的耗散QED腔和导出的依赖于时间的密度算符的腔场最初准备作为一个叠加的介观相干态。这种叠加的相干性的控制进行了分析，考虑到注入的二能级里德伯原子束通过腔。我们的治疗方法与其他方法进行了比较。
2000-02-17 quant-ph
Generating and Revealing a Quantum Superposition of Electromagnetic Field Binomial States in a Cavity
介绍了电磁场两个正交广义二项式态的$N$-光子量子叠加。然后，我们提出，使用共振原子腔相互作用，无条件的计划，以产生和揭示这样的量子叠加的双光子的情况下，在单模高$Q$腔。最后，我们讨论了所提出的计划的实施。
2012-04-27 quant-ph
Converting quasiclassical states into arbitrary Fock state superpositions in a superconducting cavity
我们提出并实验证明了一种在超导量子线路中产生任意Fock态叠加的新方法，其中量子比特与微波腔模色散耦合，而不需要精细的频率调谐。在这里，量子比特用于有条件地将相干态的Fock态分量的概率幅度调制为期望的叠加态的概率幅度，而不是像以前的方案那样将光子一个接一个地泵送到腔中。我们的方法不需要在腔态制备过程中调整量子比特频率，并且与以前的方法相比，对噪声和实验误差的积累更具鲁棒性。利用该方法，我们在实验上产生了不同希尔伯特空间维数和压缩态下的高保真相位本征态，这对于量子行走和高精度测量是有用的。
2017-03-09 quant-ph
Quantum non-Gaussian high Fock states of light pulses and their superpositions
针对光脉冲高Fock态及其叠加态生成难题，提出结合光学延迟元件的优化高Q腔原子-光作用滤波协议，可实现十光子Fock态（20%成功率）和两光子叠加态（50%成功率）制备，验证其量子非高斯特性及多场景应用潜力。
2025-09-05 quant-ph
Deterministic protocol for mapping a qubit to coherent state superpositions in a cavity
我们引入了一种新的门，它可以将量子比特的任意态转换为两个相位相反的腔模准正交相干态的叠加。这种qcMAP门是基于条件量子位和腔操作，利用能级色散位移，在他们比腔和量子位线宽强得多的制度。利用该门可以有效地实现准正交相干态、双腔非局域纠缠态和多量子比特GHZ态的多分量叠加。
2012-05-10 quant-ph
Distillation of optical Fock-states using atom-cavity systems
针对任意光学 Fock 态生成困难的问题，提出利用原子-腔系统，通过条件相位翻转、幺正旋转和原子测量，从相干态中提纯目标 Fock 态（如 $\ket{100}$）的方案。
2023-03-29 quant-ph
Generation of a superposition of multiple mesoscopic states of radiation in a resonant cavity
利用高质量腔中原子与光场的共振相互作用，我们给出了如何产生光场的多个介观态的叠加态。我们研究了准概率分布，并证明了非经典的叠加在零的Q函数以及负的维格纳函数。我们讨论了产生的叠加态的退相干。我们提出了零差技术的类型开发的Auffeves等人[物理评论快报。91，230405（2003）]来监测许多介观态的叠加。
2004-12-07 quant-ph
Perfect Quantum State Transfer in Glauber-Fock Cavity Array
研究了单光子在耦合强度满足平方根定律的一维有限格劳伯-福克腔阵列中的传输。如果腔是共振的，阵列中的演化态可以映射到上截断相干态。共振频率的适当选择提供光子在阵列中的任何两个腔之间的完美传输。光子的完美转移允许腔之间的完美量子态转移。我们的研究结果有助于在光子晶格中实现量子通信和信息处理。
2020-01-09 quant-ph
Generating and probing a two-photon Fock state with a single atom in a cavity
在维持“源模“和“靶模”的腔中，用单个圆形里德伯原子制备了双光子Fock态。在三阶拉曼过程中，原子在目标中发射光子，同时将一个光子从源散射到目标中。最后的双光子态是通过用拉姆齐干涉法测量靶场在同一原子上引起的腔光位移来探测的。对其他多光子过程和一种新型微脉塞的扩展作了简要的讨论。
2001-11-21 quant-ph
Parametric interaction induced avoided dressed state crossings in cavity QED:generation of quantum coherence and equally weighted superposition of Fock states
我们提出了一个新的范式在腔QED领域带来的显着特点与避免交叉的Jaynes-Cummings模型的修饰态能级。我们演示了如何实现的二阶非线性腔中的参数耦合，可以把交叉的修饰状态避免交叉。我们展示了如何可以产生避免交叉的修饰状态之间的相干性。例如，这种相干性导致量子比特的激发概率中的量子拍。量子拍频的质量可以通过引入参量相互作用而得到显著的改善。我们展示了如何避免这些交叉可以用来产生叠加的偶数或奇数福克态的显着属性的叠加状态的等权重。生成的保真度大于95%。此外，我们还发现腔场与量子比特之间存在很强的纠缠，纠缠度超过90%.
2021-10-25 quant-ph
Generating Fock-state superpositions from coherent states by selective measurement
本文提出一种无需精心驱动、仅通过谐振器与辅助量子比特的Jaynes-Cummings耦合演化及选择性投影测量，即可从相干态高效生成高保真Fock态及其叠加态和Bell类态的量子测量协议。
2024-10-21 quant-ph
Dynamics of an atom cavity field system in interacting Fock space
本文将Jaynes-Cummings模型推广到相互作用Fock空间，研究V型三能级原子与单模腔场的单次相互作用，并通过分析演化态矢量揭示系统的非经典特性。
2023-04-11 quant-ph
Conditional large Fock state preparation and field state reconstruction in Cavity QED
我们提出了一个在腔QED中通过实现高选择性的原子与光场相互作用产生大Fock态的方案。它是基于三能级原子受经典光场和量子化光场模的喇曼激发。选择性出现时，一个调谐到共振一个特定的过渡内选定的原子场子空间，而其他过渡保持分散，作为一个结果的依赖于场的电子能量转移。我们表明，这种方案也可以用于重建，在一个新的和有效的方式，腔场态的维格纳函数。
2001-02-14 quant-ph
Multiphoton heralding generates large-amplitude squeezed Schrödinger cat states and parity-selective Fock superpositions from squeezed vacuum via an OPA
School of Physics,Liaoning University（辽宁大学物理学院）
提出利用光学参量放大器（OPA）的多光子触发方案，通过注入和检测光子实现高阶光子减法，从而生成大振幅压缩薛定谔猫态和低阶宇称选择性Fock叠加态，这些态具有强Wigner负性和高相空间复杂度，且在光子损失下仍保持复杂性，超越海森堡极限。
2026-05-22 quant-ph
Superposition of coherent states prepared in one mode of a dissipative bimodal cavity
我们解决了嵌入在同一个耗散环境中的两个模式之一的时间演化的问题，并研究了在两个模式中的一个模式中制备相干态后损耗的作用。基于现有的腔QED技术，我们计算了双模高Q腔中相干态叠加的保真度。我们的计算表明，工程叠加保持相干性的大倍时，平均光子数的准备模式是在单位的顺序。
2006-10-06 quant-ph
Quantum Nondemolition Measurement and Heralded Preparation of Fock States with Electromagnetically Induced Transparency in an Optical Cavity
本文提出了一种利用电磁感应透明动力学（EIT）实现量子非破坏（QND）测量和制备Fock态的方法。囚禁在光学腔中的原子系综在两个连续经典外场的作用下形成稳态EIT。当腔中注入一个弱相干场时，EIT系统由于腔注入光子与原子之间的色散耦合而脱离稳态，进入瞬态动力学。由于在瞬态动力学过程中，原子介质的含时线性极化率Im[X（t）]的虚部明显依赖于光子数n，因此测量探测场透射率的变化可以用于小光子数的QND测量，从而以一种预示的方式产生光子Fock态，特别是单光子态。
2012-03-29 quant-ph
Process tomography of field damping and measurement of Fock state lifetimes by quantum non-demolition photon counting in a cavity
用非共振里德伯原子监测高$Q$超导腔中量子场的弛豫。场，受到重复量子非破坏（QND）光子计数，经历光子数态之间的跳跃。我们选择从一个给定的Fock态演化的场实现的合奏，并重建其光子数分布的后续演变。我们实现了以这种方式的光子数弛豫过程中产生的所有Fock状态之间的跳跃率的断层扫描。发现$n$光子态（$0\leq n \leq 7$）的阻尼率随$n$线性增加。结果与理论非常吻合，包括一个小的热贡献。
2008-09-09 quant-ph
Macroscopic Quantum Superposition in Cavity Optomechanics
力学系统中的量子叠加不仅是宏观量子相干性的重要证据，而且在现代量子技术中也有着广泛的应用前景。在这里，我们提出了一种在双模光机系统中创建宏观上不同的力学叠加态的有效方法。两个腔模之间的光子跳跃是正弦调制的。调制的光子隧穿使得超强的辐射压力作用在机械谐振器上，并且因此显著地增加由单个光子引起的机械位移。系统地研究了系统耗散存在时Yurke-Stern类态的产生。我们还讨论了该方案的实验实现。
2016-04-20 quant-ph
Cavity-assisted spontaneous emission as a single-photon source: Pulse shape and efficiency of one-photon Fock state preparation
在色散和吸收介质中的精确量子电动力学框架下，我们研究了高$Q$腔中初始处于上态的二能级原子辐射的量子态，包括出射光子属于同时覆盖腔内外区域的波包的情况.对于原子-场连续相互作用和原子-场短时相互作用，我们确定了激发态出射波包的时空形状，并计算了波包携带单光子Fock态的效率。此外，我们还接触了量子噪声理论，其中腔内场和腔外场被视为近似代表独立的自由度，从而可以引入两个独立的希尔伯特空间。
2007-11-01 quant-ph
Measurement-based generation of shaped single photons and coherent state superpositions in optical cavities
我们提出了相关的计划，以产生任意形状的单光子，即光子与任意的时间分布，和相干态叠加使用简单的光学元件。第一个系统由两个耦合腔组成，一个存储腔和一个快门腔，分别包含二阶光学非线性效应和电光调制器。快门腔的光检测事件输出预示着存储腔中单个光子的准备，可以通过在检测后立即用EOM改变快门腔的光学长度来存储该单个光子。可以通过调制EOM来实现具有任意成形的光子的按需读出。第二种方案由一个存储腔组成，该存储腔具有两个输出，这两个输出被干涉、相移和测量。通过对探测事件序列的后选择，可以产生非常接近相干态叠加的状态，更多的光子探测事件导致更大的叠加。我们还证明了“无知识反馈”可以很容易地实现在这个系统中，并用于保持叠加态，以及提供一个额外的控制机制，状态生成。
2017-01-10 quant-ph
Selective transfer of superposition of coherent states by exploiting a cavity QED system
本文提出了一个基于N+2全同单模耦合腔QED系统的方案，用于选择性传输由标准相干态叠加构成的量子比特。这些腔以这样的方式布置，使得中间腔或通道腔均匀地连接到发送器腔和N个接收器腔。我们考虑了N个不同的三进制相同的量子点集，其量子点已分别分布在发送器，通道和接收器腔之一。我们证明了一种情况下，系统的动力学是有选择地限制在一个子部门属于一个三元组的量子点。这种选择性的动力学能够可靠地将相干态构造量子比特（CSCQ）从发送方传输到期望的接收方。此外，我们说明，该计划是最佳的鲁棒性，由于耗散产生的光子损失的腔。
2014-05-15 quant-ph
Quantum Error Correction with Superpositions of Squeezed Fock States
RIKEN Center for Quantum Computing, RIKEN（理化学研究所量子计算中心）；Key Laboratory of Low-Dimensional Quantum Structures and Quantum Control of Ministry of Education, Department of Physics and Synergetic Innovation Center for Quantum Effects and Applications, Hunan Normal University（湖南师范大学低维量子结构与量子控制教育部重点实验室、物理系及量子效应与应用协同创新中心）；Quantum Research Institute and Department of Physics, University of Michigan（密歇根大学量子研究所与物理系）
本文提出一种基于压缩福克态叠加的量子纠错码，具有指数级误差纠正能力，解决了单光子损失和退相位误差的高精度纠正问题。
2026-05-16 quant-ph
Superposition of macroscopically squeezed states with enhanced squeezing in cavity optomechanical system at single-photon level
提出了一种在双模光机械系统中产生具有增强压缩的叠加宏观压缩态的有效方法。这可以通过对腔频率或两个腔模式之间的耦合强度引入正弦调制来实现。在适当的条件下，通过优化耦合强度的相对比值，单光子压缩效应可显著提高到12.16dB。通过仔细调节系统参数，可以得到进一步增强的压缩。根据Wigner准概率分布，我们给出了Yurke-Stern型压缩态的压缩误差椭圆和干涉条纹，表明了压缩和叠加特性。我们的状态生成方案表现出可靠的性能和强大的抵抗有限的环境波动，这意味着应用的基本利益和实用价值。
2019-05-14 quant-ph
Generation of motional nonlinear coherent states and their superpositions via intensity-dependent coupling of a cavity field to a micromechanical membrane
提出了一个理论方案，证明了在光学腔中无阻尼振动的微机械薄膜产生运动非线性相干态及其叠加态的可能性。该计划是基于强度依赖的耦合膜的辐射压力场。我们发现，如果腔场初始制备在Fock态，则膜的运动态可以从真空态演化到一种特殊类型的非线性相干态。通过研究膜的生成态的非经典性质，包括正交压缩和亚泊松统计，我们发现，通过改变Lamb-Dicke参数和膜的反射率，可以有效地控制这些属性。此外，该方案提供了产生各种类型的所谓的非线性多组分薛定谔催化剂的膜的可能性。我们还研究了腔场阻尼对膜运动状态的影响。
2011-04-04 quant-ph
Generation of arbitrary quantum state in a high-Q cavity
我们提出了一个在高Q腔中产生任意叠加态的方案。这个建议是基于激光脉冲的序列，这是适当地调整，以控制福克态的过渡。结果表明，需要N个激光脉冲才能产生声子数极限为$N$的纯态。
2002-01-09 quant-ph
Preparation of cavity Fock state superpositions by reinforcement learning exploiting measurement back-action
本文提出基于测量的反馈方法，利用强化学习（TQC和PPO）仅靠测量后作用制备腔Fock态叠加态，实现超98%保真度并自然探测光子跃迁，其中TQC表现更优。
2023-05-18 quant-ph
Feedback generation of quantum Fock states by discrete QND measures
提出了一种在微波腔中制备光子数态的反馈方案。腔场的量子非破坏（QND）测量提供了关于其实际状态的信息。控制包括在注入到腔模式的微波脉冲调整，以最大限度地提高所需的目标光子数的人口。在理想情况下（完美腔和测度），基于上鞅和其他概率论，通过随机李雅普诺夫方法给出了反馈方案及其详细的收敛性证明.量子蒙特卡罗模拟与实验参数进行说明这种反馈方案的收敛性和鲁棒性。
2009-05-04 quant-ph
Can there be a Fock state of the radiation field?
我们分析了在微脉塞腔中产生Fock态辐射场的可能障碍。
2006-11-30 quant-ph
Quantum Superposition State Production by Continuous Observations and Feedback
我们提出了一个协议，用于产生叠加态的可区分的场振幅在光学腔量子非爆破光子数测量和相干馈送的腔。
2007-11-27 quant-ph
Adiabatic Fock state generation scheme using Kerr nonlinearity
我们提出了一个在克尔腔中通过驱动场强度的绝热变化和腔失谐量确定性地产生Fock态的理论方案。我们证明了产生$n$ -光子Fock态所需的时间是$n$的平方根。克尔系数相对于系统退相干率的要求提供作为所需的状态保真度的函数，表明该计划是潜在的实现与微波超导电路的现有技术水平。
2018-12-19 quant-ph
Preparing macroscopic mechanical quantum superpositions via photon detection
本文提出了一种在脉冲腔光学力学中产生宏观机械谐振腔薛定谔猫态的可行方案。首先将机械振子冷却到其基态，然后用不同功率的红、蓝脉冲同时驱动腔实现压缩力学态。随后，利用第二红色脉冲来产生宏观力学量子叠加，条件是检测腔输出光子。最后，在被存储在谐振器中一段时间后，机械状态被映射，与第三红色脉冲，用于状态验证的腔输出场。我们的方法是通用的，也可以用来产生其他类型的非高斯力学状态，如光催化非经典状态。
2019-10-10 quant-ph
On the connection between quantum nonlocality and phase sensitivity of two-mode entangled Fock state superpositions
在双模干涉测量中，对于给定的总光子数$N$，$(|N-m\rangle_a|m\rangle_b+e^{i (N-2m)ϕ}|m\rangle_a|N-m\rangle_b)/\sqrt{2}$形式的纠缠Fock态叠加已被考虑用于相位估计。事实上，所有这些状态都是最大的模式纠缠，并违反了Clauser-Horne-Shimony-Holt（CHSH）不等式。然而，它们的量子Fisher信息给出的最佳相位估计能力不同。量子费舍尔信息对于$N00N$态$(|N\rangle_a|0\rangle_b+e^{i Nϕ}|0\rangle_a|N\rangle_b)/\sqrt{2}$是最大的，并且对于其他态随着两个模式之间的光子数差的减小而减小。我们问的问题是，对于任何特定的Clauser-Horne（CH）（或CHSH）不等式，上述类型的状态的CH（或CHSH）泛函的最大值是否遵循与它们的量子Fisher信息相同的趋势，同时也违反了经典界，只要状态能够进行子散粒噪声相位估计，那么违反可以用来量化子散粒噪声灵敏度。我们探讨CH和CHSH不等式的零差设置。我们的研究结果表明，在这些非局域性测试的违反量可能不会被用来量化上述状态的子散粒噪声的敏感性。
2015-08-23 quant-ph
Few-photon Fock-state wave packet interacting with a cavity-atom system in a waveguide: Exact quantum state dynamics
本文采用波函数方法研究了耦合到Jaynes-Cummings（JC）系统的一维波导中传播的双光子波包的演化。我们推导并求解了一组控制系统量子态的运动方程。这使我们能够提供实时分析的波包双光子联合频谱（2 PJS）的演变和JC系统的激发动力学的过程中，它与双光子脉冲的相互作用。我们证明了在非零原子-腔耦合情况下，JC系统的2 PJS和散射波包的谱发生了变化。此外，利用Schmidt分解，我们证明了散射光子的频率纠缠特性与入射光子的频率纠缠特性相反。
2018-12-07 quant-ph
Preparation of macroscopic quantum superposition states of a cavity field via coupling to a superconducting charge qubit
我们提出了如何利用含有超导电荷量子比特的微波腔产生宏观量子叠加态。基于对电荷态的测量，我们证明了单模腔场的两个宏观可区分相干态的叠加可以通过腔场与电荷量子比特的可控相互作用产生。在腔场的这种叠加被创建之后，相互作用可以被经典磁场关闭，并且在腔场和电荷量子比特之间没有信息传递。我们还讨论了两个压缩相干态叠加态的产生。
2005-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Few-photon single-atom cavity QED with input-output formalism in Fock Space
描述腔与二能级原子相互作用的Jaynes-Cummings（JC）系统是量子光学中最重要的系统之一。在Fock空间中，利用输入输出理论，我们得到了波导侧耦合JC系统中单光子和双光子输运的解析解。利用这些结果，我们讨论了强耦合和弱耦合两种情况下JC系统作为波导光子开关的条件
2012-08-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Preparation of a superposition of squeezed coherent states of a cavity field via coupling to a superconducting charge qubit
由于辐射场在量子通信中的各种应用，在过去的几年里，辐射场的非经典态的产生变得越来越重要。在腔电动力学、囚禁离子、量子点、腔中原子等物理学分支中，产生这种非经典态的可能性已经得到证实，在这个意义上，我们将讨论微腔中超导量子比特的非经典态的产生问题。最近提出了一种利用腔场和电荷量子比特之间的可控相互作用，在腔内使用SQUID电荷量子比特来设计量子态的方法。设计这些量子态的关键因素是可调的栅极电压和施加到SQUID的经典磁场。一些模型，包括这些成分，并使用一些适当的近似，允许的相互作用和非经典状态的字段的线性化。由于已知退相干不间断地影响量子效应，并且退相干过程即使在形成量子态时也是有效的，因此，设想通过其尽可能快地生成量子叠加的过程是有趣的。在腔QED的背景下研究和量化了退相干效应，结果表明叠加量子越多，在产生量子态的过程中环境效应发生得越快。在后者的参考文献中，我们已经成功地在线性化的哈密顿通过应用适当的酉变换和某些值的参数所涉及的，我们已经表明，它是可能的，以获得特定的哈密顿。在本工作中，我们将利用这种方法制备两个压缩相干态的叠加态。
2020-03-20 quant-ph
Nonlinear coherent loss for generating non-classical states
本文讨论了利用人工设计的损耗，即非线性相干损耗，来产生玻色模的非经典态。我们展示了如何生成叠加的Fock态，以及如何可以“梳理”初始状态，只留下具有某些属性的状态，在所产生的叠加（例如，生成叠加的Fock态与奇数粒子）。我们讨论的纯度生成的状态和估计最大可实现的生成保真度。
2012-02-17 quant-ph
Generation of multi-photon Fock states by bichromatic adiabatic passage: topological analysis
利用绝热通过技术和修饰本征能面的拓扑性质，提出了一种在原子-脉泽-腔系统中产生多光子Fock态的方案。其机制是通过双色绝热通道将来自脉泽场的光子交换到初始空腔中。交换光子的数量取决于通过和周围的装饰本征能表面的锥形交叉点的绝热动力学的设计。
2004-02-24 quant-ph
Mesoscopic Superposition States Generated by Synthetic Spin-orbit Interaction in Fock-state Lattices
在三个腔与同一个二能级原子相互作用时，可以制备出光子的介观叠加态。利用$2π/3$相位差对三个腔频率在原子跃迁频率附近进行周期性调制，打破了时间反演对称性，产生了手征性依赖于原子量子态的光环行器。原子态的叠加可以将光子从一个腔引导到另外两个腔的介观叠加。物理学可以在有限的自旋-轨道耦合福克态晶格中理解，其中原子和腔分别携带自旋和轨道自由度。该方案可以在电路QED结构中实现，为在新晶格中探索量子信息和拓扑物理提供了一个新的平台。
2016-06-06 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
High-efficiency single-photon Fock state production by transitionless quantum driving
单光子源是光量子信息处理的关键器件之一。与通常的通过受激拉曼绝热过程获得单光子辐射不同，本文提出了一种利用无跃迁量子驱动技术在通常的原子-腔系统中按需产生光学Fock态的方法。本建议有效地抑制了不必要的，但实际上不可避免的非绝热过渡在以前的绝热计划。因此，即使在存在各种原子和腔耗散的情况下，通过本技术的福克态产生的效率也可以显著地高。
2014-12-12 quant-ph
Coherent states superpositions in cavity quantum electrodynamics with trapped ions
我们研究了如何叠加的运动相干态自然出现在一个两能级囚禁离子耦合到腔内的量子化场的动力学。我们扩展我们的考虑，包括一个更现实的设置，腔是不理想的，光子可能会通过它的镜子泄漏。我们发现在腔外探测到光子会使离子处于纯净状态。离子态的统计仍然保留了一些在弱耦合区可能观察到的干涉效应。
2005-07-01 physics.atom-ph quant-ph
Relaxation-Rectified Anti-Jaynes-Cummings Cascades for Autonomous Fock-State Stabilization
School of Physics, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学物理学院）
该研究提出通过辅助量子比特弛豫校正反杰恩斯-卡明斯相互作用的自主方案，在克尔腔中稳定福克态，相关结果为非经典玻色态制备提供了途径。
2026-08-25 quant-ph
Phase-space interference of states optically truncated by quantum scissors: Generation of distinct superpositions of qudit coherent states by displacement of vacuum
传统的Glauber相干态（CS）可以以几种等效的方式定义，例如，通过取代真空，或者，明确地说，通过它们在福克态的无限泊松膨胀。众所周知，如果将这些定义应用于有限$d$ -级系统（qudits），则这些定义变得不等价。我们给出了量子阱CS的比较Wigner函数描述，它由截断位移算符对真空的作用和截断于$(d-1)$ -光子Fock态的Glauber CS在Fock态的泊松展开定义.这些态可以分别用非线性和线性量子剪刀器件从经典光中通过光学截断产生。我们展示了一个令人惊讶的效果，一个宏观上可区分的叠加的两个qudit CS（根据这两个定义）可以产生高保真度，通过取代真空中的qudit希尔伯特空间。如果量子点维度$d$是偶（奇）的，那么叠加态包含只有奇（偶）光子数的福克态，这可以被称为奇（偶）量子点CS或女（男）薛定谔猫态。这种现象可以解释为单个CS与其从希尔伯特空间的最高能量Fock态的反射的干涉，如通过维格纳函数的相空间干涉清楚地看到的。我们还分析了量子态CS的非经典性质，包括它们的光子数统计和Wigner函数的非经典体积，Wigner函数是态的非经典性（量子性）的定量参数。最后，我们研究了光学断层图像，它可以直接测量在零差检测的分析量子点猫状态，并使其维格纳函数的完整重建。
2014-03-11 quant-ph
Proposal to produce long-lived mesoscopic superpositions through an atom-driven field interaction
我们提出了一个建议，生产寿命较长的介观叠加依赖于两个要求：参量放大和压缩真空库的腔场状态。我们的方案涉及一个二能级原子与腔场的相互作用，腔场同时受到放大过程的影响。
2004-01-08 quant-ph
Deterministic production of free-propagating Fock states of programmable photon number from a single atom-cavity system
我们提出了一种从单模光腔与单原子和激光脉冲相互作用中产生按需泄漏Fock态的机制。光子的数目可以选择，因为它是由原子的基态的塞曼子结构及其初始状态决定的。当圆偏振激光脉冲通过远失谐拉曼散射完全转移基态超精细态$F$的塞曼子能级之间的原子布居数从而产生线偏振腔光子时，实现了$1\leq n\leq2F$光子的自由传播Fock态的确定性产生。我们分析了考虑自发损耗和腔阻尼时光场的演化。我们证明了利用同一原子的不同跃迁产生不同光子数的Fock态的可能性。我们还表明，这种技术提供了一个确定性的来源的训练相同的多光子Fock态，如果一个序列的左，右圆偏振激光脉冲。所得到的态在量子计算和模拟中有潜在的应用。
2012-02-21 physics.atom-ph quant-ph
Fock-state preparation based on amplitude amplification in cavity QED
Joint Quantum Institute, NIST/University of Maryland（联合量子研究所，美国国家标准与技术研究院/马里兰大学）；Joint Center for Quantum Information and Computer Science, NIST/University of Maryland（联合量子信息与计算科学中心，美国国家标准与技术研究院/马里兰大学）；Microsystems and Nanotechnology Division, Physical Measurement Laboratory, National Institute of Standards and Technology（微系统与纳米技术部，物理测量实验室，美国国家标准与技术研究院）
研究基于振幅放大的腔量子电动力学相干控制技术，在光学腔平台改进单光子产生协议长度缩放并降误差，在超导量子比特与微波腔耦合平台用定点振幅放大得制备福克态协议及NOON态制备协议。
2026-07-17 quant-ph
Determinisitic Optical Fock State Generation
提出了一种在高精细度光腔中从N个三能级原子中确定性地产生N光子Fock态的方案。该方法应用一个外部激光脉冲产生一个$N$ -光子输出态，同时使原子-腔系统保持在光学暗态的子空间内。我们提出了分析估计的误差，由于从这些暗态的振幅泄漏一般N，并比较它与N \leq 5的数值模拟的明确结果。所示的方法提供了一个强大的N-光子态源在各种实验条件下，是适合于实验实施使用云的冷原子磁捕获在一个腔。所得到的N光子态在非经典态的基础研究和量子信息处理中具有潜在的应用。
2002-11-20 quant-ph
On-demand generation of higher-order Fock states in quantum-dot--cavity systems
高阶Fock态的按需制备在量子信息科学中具有重要意义。我们提出并比较了在固态量子点-腔系统中产生高阶Fock态的不同方案。该方案利用一系列激光脉冲来激发量子点激子和非共振脉冲来控制点和腔之间的失谐。我们的理论研究包括点和腔的损失过程，以及纯退相型耦合到纵向声学声子在一个数字完整的方式。通过超越量子点的两级近似，我们研究了有限交换分裂的影响，更高能量的激子状态的影响，以及用线性偏振激光脉冲激发导致有害的双激子状态。我们预测，在现实条件下，保持腔与量子点共振，直到达到所需的目标状态的协议是能够提供远高于$40\,\%$的Fock态$| 5\rangle$的结晶度。
2020-09-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Deterministic macroscopic quantum superpositions of motion via quadratic optomechanical coupling
我们提出了一个方案，准备宏观量子叠加的运动在光机械纳米或微机械振荡器二次耦合到一个内腔场。非线性光-机耦合导致机械模和腔模之间的有效简并三波混频相互作用。量子叠加是相互作用和腔耗散共同作用的结果。我们用解析和数值方法证明了依赖于初始力学状态，可以实现各种确定性的量子叠加。通过维格纳函数的负性，还详细研究了机械阻尼的影响。本方案可以在具有当前技术的各种光机系统中实现。
2013-02-28 quant-ph
Measuring the quality factor of a microwave cavity using superconduting qubit devices
提出了一种利用单模微波腔场与超导电荷量子比特相互作用产生两个宏观量子态叠加的方法。这种叠加的退相干可以通过测量腔场的维格纳函数或电荷量子比特态来确定。然后由叠加态的退相干可以推知腔的品质因数Q。即使当$Q$值相对较低并且量子位与腔场之间的相互作用较弱时，所提出的方法在当前技术内也是实验上可实现的。
2005-11-17 quant-ph
Teleportation of Cavity Field States via Cavity QED
本文讨论了两种腔场态的隐形传态方案。在第一个方案中，我们考虑在相干态中制备的腔，在第二个方案中，我们考虑在零和一个Fock态的叠加中制备的腔。
2004-10-29 quant-ph
