Time-and-frequency gated photon coincidence counting; a novel multidimensional spectroscopy tool
相干多维光谱技术广泛应用于从NMR到UV的电磁波谱。这些揭示了通过响应于具有可变延迟的短脉冲序列而产生的信号场的相关图来显示物质的属性。在这里，我们讨论了一类新的多维技术获得的时间和频率分辨光子符合计数测量的N个光子，这构成了一个2N维光谱。这些信号的一个紧凑的描述是基于时间有序的超算子，而不是正常有序的普通运营商使用的Glauber的光子计数formalism。时间和频率门参数的独立控制揭示了物质动力学的细节，否则无法使用。应用到一个非谐振子模型与波动的能量和非谐波演示了这些信号的功率。
2016-05-22 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Spectroscopy of drums and quantum billiards: perturbative and non-perturbative results
我们开发了强大的数值和分析技术的解决方案的亥姆霍兹方程一般域。我们证明了两个定理：第一个定理提供了任意膜基态的精确公式，而第二个定理将这一结果推广到膜的任何激发态。我们还开发了一个系统的微扰方案，可用于研究小变形的膜的圆形或方形形状。我们讨论了几个应用程序，获得数值和分析结果。
2009-10-26 quant-ph
Time-delayed coincidence technique for subnatural-width spectroscopy as an interference phenomenon
在两个状态之间的跃迁中发射的单光子具有强度的频率分布，如果跃迁仅自然加宽并且观察周期$T$与激发态的寿命$T_{1}$相比较长，则强度的频率分布由洛伦兹给出。然而，当观测时间$T$短或与$T_{1}$相当时，频谱明显地变宽。如果仅检测到发射辐射场的延迟部分，则辐射光谱不改变。然而，如果辐射场透射通过共振吸收体然后被检测，则延迟辐射场的吸收/透射光谱变窄。我们表明，这种变窄是由于场的光谱分量的干扰造成的。通过符合技术获得的穆斯堡尔辐射吸收实验光谱证实了这一结论。
2017-12-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Entangled photon pair excitation and time-frequency-filtered multidimensional photon correlation spectroscopy as a probe for dissipative exciton kinetics
Center for Free-Electron Laser Science CFEL, Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（自由电子激光科学中心，德国电子同步加速器）；University of California, Irvine（加州大学尔湾分校）
本文提出结合纠缠光子增强的窄带双激子激发与时间-频率过滤的双光子同时计数，用于研究多激子动力学，通过非经典关联制备窄带双激子分布并抑制弛豫。
2026-07-16 quant-ph
Spectroscopy by frequency entangled photon pairs
利用自发参量下转换产生的频率纠缠宽带光子对进行量子光谱学研究。将吸收性样品放置在闲频光子检测器的前面，并且通过衍射光栅分辨信号光子的频率。用符合计数法测量了样品的吸收光谱，其结果与经典光源下的普通分光光度计测量结果一致。
2004-01-05 quant-ph
Infrared/Terahertz double resonance spectroscopy of CH3F and CH3Cl at atmospheric pressure
本文介绍了一种高选择性遥感大气痕量极性分子气体的新方法。基于红外/太赫兹双共振光谱技术，CO2激光线与分子旋转-振动吸收跃迁之间的分子特异性重合提供了识别特异性的两个维度：红外重合频率和其吸收强度由激光调制的相应太赫兹频率。大气压加宽通过同时放松红外符合要求和加强相应的太赫兹特征来扩展分子识别“特异性矩阵”。代表性的双共振光谱计算的原型分子CH 3F和CH 3Cl和它们的主要同位素异构体，从启发式模型开发，以估计特异性矩阵和双共振签名强度的任何极性分子。
2012-05-12 physics.ao-ph physics.atom-ph physics.chem-ph
Stimulated Raman Spectroscopy with Entangled Light; Enhanced Resolution and Pathway Selection
我们提出了一种新的飞秒受激拉曼光谱（FSRS）技术，结合纠缠光子干涉检测选择的物质路径，提高分辨率。在光化泵的光激发之后，测量使用一对宽带纠缠光子，其中一个（信号）与分子相互作用，第三个窄带脉冲引起拉曼过程。另一个（闲频）光子为符合测量提供参考。这种干涉光子符合计数检测允许分别测量拉曼增益和损耗信号，这对于传统的探针传输检测是不可能的。纠缠光子还提供了独特的时间和光谱检测窗口，与光的经典和相关解纠缠态相比，其可以更好地解析快速激发态动力学。
2014-07-12 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Two-dimensional spectroscopy beyond the perturbative limit: the influence of finite pulses and detection modes
超快和多维光谱学为分子系统的动力学提供了一个强大的观察镜。特别是二维电子光谱学（2DES）提供了一个探测相干性和量子系统内的能量流，这是不可能与更传统的技术。虽然外差检测（HD）2DES越来越常见，但最近荧光检测（FD）2DES提供了新的机会，包括单分子实验。然而，在这两种技术中，可能难以明确地识别主导信号的途径。因此，使用2DES的数值模拟是非常重要的，这反过来又需要近似的脉冲方案在一定程度上。在这里，我们采用非微扰时间演化研究有限的脉冲宽度和幅度的2DES信号的影响。在这样做时，我们确定HD和FD检测方案的响应中的关键差异，以及在任一技术中信号被不需要的伪影遮蔽的参数空间区域。以这种方式绘制参数空间提供了选择实验条件的指导，也表明了通常的理论近似在哪些限制下工作良好，哪些限制需要更复杂的方法。
2020-11-09 quant-ph
Development of Biphoton Entangled Light Spectroscopy (BELS) using Bell pairs
The Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
BELS通过贝尔对和双光子干涉探测材料性质，利用双光子路径和偏振关联变化建立新的纠缠增强光谱学框架，用于表征量子材料和光物质相互作用。
2026-03-23 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Theory of simultaneous observation of photoelectron and emitted X-ray photon in X-ray emission spectroscopy and their entanglement
本文研究了XEPECS过程中光电子与X射线光子的纠缠特性，利用三电子sp模型和系统波函数发现光电子自旋与光子线偏振发生纠缠，并在特定角度达到最大值。
2023-11-21 quant-ph
Input-output formulation of quantum light spectroscopy
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Kavli Energy Nanoscience Institute at Berkeley（加州大学伯克利分校卡弗里能源纳米科学研究所）
本文提出量子光光谱的输入-输出表述，结合输入-输出理论与非线性光谱微扰法，简化信号计算并增强物理直观性，适用于多种光谱和关联测量。
2026-10-01 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Spectroscopy of annular drums and quantum rings: perturbative and nonperturbative results
通过将环形区域共形映射到单连通区域，得到了任意形状量子环（环形鼓）的态（能量和波函数）的系统近似。本文推广了文献\cite{Amore09}的一般结果，得到了任意形状量子环谱的一个解析公式：对于圆环和Robnik环，这个公式是非常简单和精确的。我们还得到了不同量子环的基态的精确变分界。最后，我们扩展共形配置方法的\cite{Amore08,Amore09}的类问题在这里考虑和计算精确的数值解大量的状态（$\approx 2000$）。
2010-04-14 math-ph math.MP quant-ph
Distinguishability and "which pathway" information in multidimensional interferometric spectroscopy with a single entangled photon-pair
相关光子激发了大量与计量学相关的平台，这些平台受益于量子（反）相关性，并优于经典光平台。虽然这种演示主要集中在纠缠，光子交换相位和可纠缠度的作用还没有被广泛利用在量子增强应用。使用干涉仪设置，我们表明，即使在低度纠缠，当双光子波函数耦合到物质，它是一个可靠的编码“哪条路径？“信息。一个干涉交换相循环协议的开发，使微观相互作用的历史（途径）之间的相位敏感的歧视。我们发现，量子光干涉有利于完全不同的一组时间延迟变量，这是不受不确定性的波包的带宽倒数。我们说明了我们的研究结果的激子模型系统，并演示了如何探测带内移相在时域没有时间分辨率的检测。讨论了多光子符合与外加光强的奇异标度关系。
2021-07-12 quant-ph
An Exact Expression for Multidimensional Spectroscopy of a Spin-Boson Hamiltonian
针对微扰框架难以处理系统与热浴耦合的问题，研究扩展Vagov等人的方法，得到自旋-玻色子哈密顿量任意阶电场作用下多维光谱的精确表达式，量子点相关模拟与实验吻合良好。
2023-11-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Hybrid quantum magnetism in circuit-QED: from spin-photon waves to many-body spectroscopy
我们介绍了一个模型的量子磁性诱导的非微扰交换微波光子之间的遥远的超导量子比特。通过将量子位和腔相互连接，我们得到了一个自旋玻色子晶格模型，该模型表现出量子相变，其中量子位和腔都自发极化。我们提出了一个多体模型，捕捉这种现象的所有方式，从微扰色散制度，光子可以追溯出来，非微扰超强耦合制度，光子必须在相同的基础上对待量子比特。我们的分析还再现了低能量激发，这是由混合自旋光子准粒子描述，并可以探测光谱从电路QED传输实验，如所示，通过模拟一个可能的实验矩阵产品状态方法。
2014-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Phase-Modulated Interferometry, Spectroscopy, and Refractometry using Entangled Photon Pairs
作者演示了一种形式的双光子计数干涉术，通过测量在马赫-曾德尔干涉仪（MZI）的输出端口处的单光子计数探测器之间的符合计数，然后将共线自发参量下转换产生的宽带时频纠缠光子对（EPP）注入到单个输入端口。通过扫描MZI的一个内部路径中的另一个路径的长度，对插入该内部路径中的样品进行光谱和折射测量，这获取关于样品线性响应的相位和振幅信息。相位调制和锁定检测被引入以增加检测信噪比并实现用于扫描干涉仪延迟的下采样技术，这降低了完全再现时间干涉图案所需的采样要求。相位调制技术还允许单独提取导致最终检测结果的各种量子态路径的贡献。在分子光谱学的背景下经常使用的费曼图被用来描述的干扰所产生的时间-频率的EPP通过MZI的相干特性。这些结果是一个重要的一步，实现一个拟议的方法，分子光谱学，即量子光增强二维光谱。
2019-10-09 physics.chem-ph quant-ph
Non-perturbative theory of spontaneous parametric down-conversion in open and dispersive optical systems
提出基于格林函数量子化的非微扰理论，以描述任意损耗、色散和高增益条件下开放纳米非线性光学系统中的自发参量下转换，并通过集成未探测光子量子光谱学示例发现新的增益依赖效应。
2023-11-08 physics.optics quant-ph
Gravitational Waves detection and spectroscopy with a Double-slit Quantum Eraser
我们提出了利用预告光子探测引力波的方法。预示光子是在参数下转换过程期间产生的那些光子，其通过检测和计数其相关或纠缠双胞胎的重合而被“标记”，因此可以与背景噪声区分开，而与设置中使用的相关/纠缠类型无关。在不失一般性的情况下，我们用一个gedanken实验来说明我们的建议，在这个实验中，引力波的存在会导致与Walborn量子擦除器\cite{wal02}的双缝和测试偏振器相关联的参考系的相对旋转。在这个思想实验中，GW是通过量子擦除器在恢复的干涉图样的暗条纹中检测到预示的光子来揭示的。其他类型的纠缠，如动量-空间或能量-时间，可以用来获得预示光子，以便在未来与高频GW干涉检测器一起使用，当足够明亮的相关光子源可用时。
2009-09-08 astro-ph gr-qc quant-ph
Ising Meson Spectroscopy on a Noisy Digital Quantum Simulator
本研究在IBM的NISQ量子模拟器上通过淬火实验计算了带纵场1+1维量子Ising模型的能谱，展示了数字量子模拟在分析强相互作用QFTs非微扰现象（如介子束缚态）方面的潜力，可作为传统数值方法的替代方案。
2024-06-10 cond-mat.mes-hall hep-ex quant-ph
