Coherent control of low loss surface polaritons
我们提出了快速全光控制的表面极化激元（SP）放置在两种材料之间的界面处的电磁感应透明（EIT）介质。EIT提供纵向压缩和慢的群速度，同时在界面处匹配两种材料的性质提供强的横向限制。特别是，我们表明，在电介质和负折射率超材料之间的界面附近的EIT介质可以建立紧密的纵向和横向限制加上极端放缓的SP，在横向的电和横向的磁极化，同时避免损失。
2008-10-14 quant-ph
Slow polaritons with orbital angular momentum in atomic gases
本文用极化子理论研究了探测光场在两束较大强度的控制激光束作用下在冷原子云中的传播。激光束将三个超精细原子基态共振耦合到一个共同的激发态，从而形成所涉及的原子能级的三脚架配置。第一控制光束可以具有光学涡旋，其中光束的强度在涡旋核心处变为零。没有涡旋的第二控制光束确保探测光束在第一控制激光器的涡旋核处的无损（绝热）传播。我们研究了通过关闭控制光将探测光存储到原子相干态，以及通过打开控制光将探测光恢复到原子相干态，在探测光的存储和恢复过程中，光涡旋从控制光场转移到探测光场.我们分析的涡流被有效地转移到再生的探测光束的条件，并讨论了实验实施所提出的计划，如铷或钠原子的可能性。
2011-02-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Many-body physics of slow light
本文提出了一个超越弱探测脉冲近似的慢光量子理论。通过将系统的完整哈密顿量简化为单个量子场的有效哈密顿量，我们证明了即使线性化方法不再有效，也可以引入暗态极化激元的概念。该方法使我们能够研究极化激元场的非经典量子态的演化。
2015-01-05 quant-ph
Polaritons and Pairing Phenomena in Bose--Hubbard Mixtures
受最近在超高精细光学腔中冷原子气体实验的启发，我们考虑了两带玻色-哈伯德模型与量子光的耦合问题。光激发促进了能带之间的载流子，我们研究了莫特绝缘行为和超流性之间的非平凡的相互作用。该模型显示了整体U（1）× U（1）对称性，支持Mott绝缘相和超流相共存，并产生了丰富的多临界点相图。这种对称性也被其他几个实验问题所共享，包括光晶格中的双组分玻色气体，以及由费什巴赫共振引起的原子-分子混合物的玻色BEC-BCS交叉问题。我们通过数值模拟证实了我们的发现。
2009-03-31 cond-mat.str-el quant-ph
Direct Imaging of Slow, Stored, and Stationary EIT Polaritons
稳态和慢光效应在量子信息应用中具有重要意义。使用激光冷却的Rb 87原子，我们已经进行了侧成像我们的原子系综在缓慢和稳定的光条件下，这允许直接与数值模型进行比较。使用电磁感应透明（EIT）产生的偏振，与使用反向传播的控制场产生的稳定的光。通过控制两个控制场的功率比，我们可以很好地控制定态光的群速度。我们还比较了使用单色和双色控制场的稳态光的动力学。我们的研究结果表明，这两种情况之间的差异可以忽略不计，与以前的工作EIT为基础的系统。
2017-06-26 physics.optics quant-ph
Freezing Light via hot gases
我们证明了有可能冻结光脉冲（即，使其完全停止）或甚至通过电磁诱导透明（EIT）使其在相干驱动的多普勒展宽原子介质中的群速度为负。超慢EIT极化激元的这种显著现象是基于折射率$n(\w,k)$的空间色散，即，它的波数依赖性，这是由于原子运动，并提供了一个负的贡献群速度。这与最近观察到的由大的时间（频率）色散引起的光变慢有关，但性质不同。
2000-10-09 quant-ph
Strongly Nonlinear Slow Light Polaritons in Subwavelength Modulated Waveguides
Institute of Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院物理研究所）；Center for Quantum-Enabled Computing, Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院理论物理中心量子使能计算中心）；Institute of Physics, Lodz University of Technology（罗兹理工大学物理研究所）
研究通过设计低群速和群速色散的介质超晶格结构，实现强光物质相互作用下的慢光，显著增强非线性效应，推动少光子量子领域发展。
2026-03-31 physics.optics quant-ph
Quantum sensitivity limit of a Sagnac hybrid interferometer based on slow-light propagation in ultra-cold gases
本文介绍了新近提出的基于超慢光的光-物质波Sagnac干涉仪。92，253201（2004））进行了详细分析。特别是约束势的影响进行了研究，它表明，超慢光达到的旋转相移相当于一个物质波，当且仅当相干转移从光到原子与慢光与动量转移相关联，如果超冷气体中的环形陷阱被使用。确定了Sagnac干涉仪的量子灵敏度极限，并计算了最小可探测的旋转速率。结果表明，慢光干涉仪允许一个显着更高的信噪比，尽可能在目前的物质波陀螺仪。
2006-08-28 quant-ph
Two photon conditional phase gate based on Rydberg slow light polaritons
分析了在电磁感应透明条件下，两光子作为极化激元通过里德伯原子云反向传播的确定性量子相位门的保真度。我们提供的量子门的相移的分析结果，并提供了一个估计所有的过程，导致减少门保真度。特别是考虑了中间能级损耗、光子波包色散、散射到附加极化激元通道、里德堡态有限寿命以及波包横向尺寸的影响。我们表明，平坦的有效相互作用，所造成的封锁现象，抑制由于有限的横向尺寸的修正。与其他方法相比，这是Rydberg-EIT设置的优势。最后，我们给出了利用里德伯极化激元实现高保真度量子相位门的实验要求。
2019-09-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Coherent Atom Interactions Mediated by Dark-State Polaritons
我们提出了一种技术，以诱导有效的，可控的原子之间的相互作用，这是基于拉曼散射成一个缓慢的群速度传播的光学模式。由此产生的激发对应于自旋翻转原子对的产生，其方式类似于光学参量放大中的相关光子发射。该技术可用于纠缠原子系综的快速产生、自旋压缩以及在量子信息处理中的应用。
2001-12-21 quant-ph
Propagation of coupled dark-state polaritons and storage of light in a tripod medium
本文采用三脚架能级方案研究了原子介质中的慢光传输。我们表明，两种类型的暗态极化激元的共存导致的传播动力学，这是定性不同的$Λ$ -介质中，因此允许非常有效的转换信号光子到自旋激发。即使对于很长的信号光脉冲，这种效率也非常接近于1，这在控制场的强度相当的情况下不能完全压缩到λ介质中。
2017-01-13 quant-ph
Coherent Diffusion of Polaritons in Atomic Media
相干扩散是指原子偶极在蒸汽中经历频繁碰撞而保持其相干性的运动。最近的理论和实验研究的相干扩散对关键的拉曼过程，即拉曼光谱，慢极化激元传播，和存储的光的影响，在这次学术讨论会上进行了审查。
2012-07-29 physics.atom-ph quant-ph
Many-body physics of Rydberg dark-state polaritons in the strongly interacting regime
在电磁感应透明（EIT）条件下，光与原子的里德伯态耦合导致形成强相互作用的准粒子，称为里德伯极化激元。我们推导出一个一维模型，描述这些极化激元的时间演化的傍轴传播条件下，我们验证了数值双激发模拟。我们确定的条件允许由一个有效的哈密顿量的单物种极化激元的描述，并计算基态的相关性通过使用的密度矩阵重整化群（DMRG）。在典型的稳态慢光EIT条件下，很难达到相互作用能主导动能的强相互作用状态。我们表明，通过采用控制场的时间依赖性的制度，强相互作用可以达到的极化激元达到准结晶秩序。我们分析的动力学和产生的相关性的平移不变系统的时间相关的Luttinger液体理论和精确的少粒子模拟，并解决非绝热校正和初始激发的影响。
2015-06-23 quant-ph
Phase-controlled pathway interferences and switchable fast-slow light in a cavity-magnon polariton system
研究了由三维铜腔和钇铁石榴石（YIG）球组成的复合系统中的相控传输特性。通过调节磁振子泵浦和腔探测音的相对相位，周期性地发生相长干涉和相消干涉，这强烈地改变了腔场透射谱和光的群延迟。此外，泵浦-探测音调之间的可调幅度比允许我们进一步改善信号吸收或放大，伴随着显著增强的光学提前或延迟。相位和振幅比都可以用来实现原位可调谐和可切换的快-慢光。相位和振幅比的可调导致透射光的零反射和突然的快-慢光转变。我们的研究结果证实，通过耦合回路的直接磁振子泵浦提供了一个通用的路线，以实现可控的信号传输，存储和通信，这可以进一步扩展到量子制度，实现相干态处理或量子限制的精确测量。
2021-02-24 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Slowing light with a coupled optomechanical crystal array
本文研究了光在由倏逝耦合光机械晶体阵列组成的谐振腔光波导中的传播。在强驱动极限下，系统的哈密顿量可以线性化和对角化。在这种情况下，我们得到的极化激元，它是由光子的相互作用和机械谐振腔的集体激发。通过分析极化激元的色散关系，我们发现可以通过改变相关参数来控制能带结构。有人提出，一种可工程化的能带结构可以用来减慢和阻止光脉冲。
2012-02-09 physics.optics quant-ph
Slow light in degenerate Fermi gases
研究了慢光在简并原子费米气体中的传输效应。特别地，我们使用具有轨道角动量的慢光。我们提出了光与物质之间相互作用的微观理论，并展示了慢光如何提供作用于电中性费米子的有效磁场，这是均匀磁场中自由电子气的直接类比。作为一个例子，我们说明了如何相应的德哈斯-范阿尔芬效应可以看到在中性气体的费米子。
2004-09-24 cond-mat.soft quant-ph
Physics of Cold Atomic Fermi Gases
我们考虑一个封闭在陷阱中的冷的两组分原子费米气体。我们将状态之间的厄米耦合（我们假设它们是具有不同自旋的状态）与具有这些不同自旋的原子的库珀配对结合起来。这为研究涉及拉曼耦合的各种现象之间的相互作用开辟了新的前景（例如，原子激光器，暗态极化激元）和由粒子的库珀配对引起的效应（例如，超流性）。我们得到了物质波从振荡行为向放大行为转变的阈值。
2017-03-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
A Stern-Gerlach experiment for slow light
电磁感应透明允许光通过量子干涉的方式穿过致密的原子介质。表现出电磁感应透明的介质具有非常有趣的性质，例如极慢的群速度。与慢光传播相关的是准粒子，即所谓的暗极化激元，它是光子和原子贡献的混合物。我们在这里证明，这些激发行为的粒子与一个非零的磁矩，这是在一个自由光子的性质形成鲜明对比。研究发现，在电磁感应透明的条件下，光通过铷气室时，会被一个小的磁场梯度偏转。偏转角与通过细胞的光传播时间成比例。假设暗态极化激元具有有效磁矩，就可以理解观测到的束偏转。我们的实验可以用极化激元的施特恩-格拉赫实验来描述。
2007-02-19 cond-mat.soft physics.atom-ph quant-ph
Slow quench dynamics of periodically driven quantum gases
研究了周期性驱动光晶格中玻色子在驱动振幅缓慢变化时的演化。两个政权的高频和低频驱动进行了研究。在低频区，观察到能量的共振吸收。在高频率的制度，动力学相比，一个系统中的原子是“穿着”的驱动场的有效哈密顿量。这种“修饰”可以显著地改变有效隧穿的幅度和符号。本研究的一个特别的重点是调查的时间尺度所需的演变量子态，以遵循几乎完全的有效多体系统的基态。
2011-05-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Strongly localized polaritons in an array of trapped two-level atoms interacting with a light field
我们提出了一种新型的空间周期性结构，即极化激元晶体（PolC），观察由于耦合原子场态（极化激元）在晶格中的“慢”/“停止”光现象。在紧束缚近似下，该系统实现了一个弱耦合囚禁的二分量原子系综阵列与隧道耦合一维腔阵列中光场的相互作用。我们证明了在强耦合条件下，发生了向超流Bardeen-Cooper-Schrieffer态的相变，即所谓的（BCS）型低支极化激元态。这样的转变导致在非零频率下原子介质的宏观极化的出现。主要结果是极化激元的群速度基本上取决于系统的序参量，即取决于腔阵列中的平均光子数。
2010-05-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Stationary light in cold atomic gases
讨论了在多普勒展宽可忽略的情况下，电磁感应透明的λ型原子气体中由一对反向传播的控制场产生的稳态光。在这种情况下，在讨论热蒸汽中的定态光时所用的久期近似不再有效。我们讨论了有效的光捕获系统的质量，并表明，在以前的索赔相比，它是有限的，甚至为消失的基态退相。光子损失的动力学通常是非指数的，并且可以比在热气体中更快或更慢。
2009-09-16 quant-ph
Observation of electric field induced superradiance slowdown in ultracold Rydberg atomic gases
本研究实验观测了静态电场显著减缓超冷铯里德堡原子系综中超辐射发射的现象，并利用DTWA方法数值模拟，揭示减速机制源于里德堡能级的斯塔克位移诱导退相干，为量子临界行为控制提供新见解。
2024-11-15 physics.atom-ph quant-ph
Electromagnetic induced transparency and slow light in interacting quantum degenerate atomic gases
本文系统地发展了超冷玻色和费米气体电磁感应透明和慢光特性的全量子理论。它显示了与假定冻结原子运动的经典理论非常不同的性质。例如，在接近玻色-爱因斯坦凝聚温度时，原子气体内部的光速会发生剧烈变化，而费米海的存在甚至会在零温度下破坏EIT效应。从实验的角度来看，这种量子EIT性质主要表现在对传激发方案中，无论是在低位的里德伯跃迁与窄线宽或在D2跃迁与一个很弱的耦合场。我们进一步研究了弱相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体的EIT的相互作用效应，发现由于量子多体效应的作用，EIT的轮廓会不均匀地变宽，光速也会发生非平凡的变化.
2012-12-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Slow sound in matter-wave dark soliton gases
我们证明了在准一维玻色-爱因斯坦凝聚体中大幅度降低声子速度的可能性。我们的计划包括一个稀释的暗孤子“气体”，提供了周围的冷凝物的杂质捕获。我们调节杂质和凝聚粒子之间的相互作用，使得暗孤子形成{ \it qutrits}（三能级结构）阵列。我们计算了声子-孤子耦合，并研究了这些三能级量子在凝聚体中的衰变率。因此，我们能够再现纯粹基于物质波声子的声学透明现象，类似于量子光学中的电诱导透明（EIT）效应。由于暗孤子的传输和色散的独特性质，我们表明，声脉冲的速度可以降低到$\sim 5$ $μ$ m/s，$\sim 10^3$倍低于凝聚声速。这是一个创纪录的价值，大大低于大多数报告的研究声子平台。我们相信目前的工作可以为新一代基于“停止声音”的量子信息协议铺平道路。
2019-04-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Storage enhanced nonlinearities in a cold atomic Rydberg ensemble
电磁感应透明（EIT）与里德伯原子之间的非线性相互作用的结合提供了光子之间的有效相互作用。在本文中，我们研究了冷原子系综中作为集体里德伯原子激发的光脉冲的存储。通过测量存储的里德伯极化激元的动力学，我们实验证明，存储探测脉冲作为里德伯极化激元强烈增强里德伯介导的相互作用相比，慢传播的情况下。我们表明，该过程的特点是由两个时间尺度。在短的存储时间，我们观察到一个强大的增强的相互作用，由于减少的里德伯极化激元群速度下降到零。对于较长的存储时间，我们观察到一个进一步的，较弱的增强占主导地位的里德堡诱导的多粒子组件的状态的退相。在这个制度下，我们观察到的里德伯极化激元相干时间与输入光子数的非线性依赖。我们的研究结果在里德伯量子光学有直接的后果，并使强相互作用里德伯系统的新理论的测试。
2016-09-26 physics.atom-ph quant-ph
Collective excitation of trapped degenerate Fermi gases
我们表明，通过云的捕获冷费米子的聚焦激光束的缓慢驱动允许在系统中的集体激发的创建。这种方法最初是由我们为玻色子提出的，在实验上似乎是完全可行的--它只需要原子阱中的势在时间上有适当的变化，正如实验室已经实现的那样。
2002-03-21 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph quant-ph
