Laser linewidth effects in quantum state discrimination by EIT
我们讨论了利用电磁修正吸收来实现原子的选择性激发:也就是说,激光激发一个跃迁,同时避免同时激发另一个跃迁,其频率与第一个跃迁的频率相同或接近。在存在电磁感应透明(EIT)的情况下可以实现的选择性受到暗态的退相干速率的限制。我们提出了这种效果的精确解析表达式,也给出了有用的见解的现象的物理模型和近似表达式。当激光频率与单光子跃迁接近共振时,EIT是实现分辨的必要条件。当激光频率远失谐时,“亮”双光子拉曼共振对于实现选择性激发是重要的,而“暗”共振(EIT)则不需要。并讨论了它在激光冷却囚禁原子中的应用。
2004-02-12 quant-ph
On decoherence of electromagnetically-induced transparency in atomic vapor
我们报告的电磁感应透明(EIT)共振在Rb-87的D1线在各种实验条件下的表征。在不同温度下,研究了与原子5S_1/2态的不同超精细能级以及同一超精细能级的磁子能级有关的双原子系统的基态的EIT线宽与泵浦光功率的关系.在所有情况下观察到严格的线性行为。理论分析表明,在基态的退相是退相干的主要来源,与人口交换起次要作用。
2006-03-14 quant-ph
Propagation of a probe pulse inside a Bose-Einstein condensate under conditions of electromagnetically induced transparency
在电磁感应透明条件下,得到了脉冲在玻色-爱因斯坦凝聚体中传播的偏微分方程。该方程适用于弱探测脉冲。我们求解了$Λ$组态的三能级BEC的情况下,它的基态的空间轮廓之一初始不变。该解决方案的特点,详细地,效果的演变的凝聚波函数上的脉冲传播,包括停止和释放它的过程。
2015-10-14 quant-ph
Cavity linewidth narrowing with dark-state polaritons
我们进行了量子理论处理腔线宽窄化与腔内电磁感应透明(EIT)。利用腔内EIT技术,光子在腔内以腔极化激元的形式存在:亮态极化激元和暗态极化激元。亮态极化激元与激发态的强耦合引起称为真空拉比分裂的效应,而与激发态解耦的暗态极化激元引起窄腔传输窗口。我们的分析将提供一个量子理论的线宽变窄的量子场脉冲在单光子水平。
2015-04-09 quant-ph
Laser frequency stabilization to highly excited state transitions using electromagnetically induced transparency in a cascade system
我们利用级联电磁感应透明(EIT)实现了激光稳频到激发态跃迁。利用室温Rb蒸气室作为参考,我们将第一个二极管激光器稳定到D2跃迁,将第二个二极管激光器稳定到从中间态到Rydberg态的跃迁,其主量子数n=19 - 70。在0.1 ms的时间周期内,实现了280 kHz的组合激光线宽。这种方法可以普遍应用于任何级联系统,并允许激光稳定的原子参考在没有强的光学跃迁。
2009-03-05 quant-ph
Strong electromagnetically induced transparency in atomic media with large residual Doppler broadening
在嵌入到电气体放电中的热(1000 K)钙蒸气中观察到电磁诱导透明和相干布居俘获。在非常不利的条件下观察到出乎意料的大衍射率(高达70%):探测波长短于耦合波长,耦合拉比频率显著小于双光子跃迁的剩余多普勒线宽。我们发展了一个理论模型,表明所观察到的结果是由于一个强大的探测光束和一个小的开放字符的原子系统的综合影响。相干布居俘获也表现为气体放电阻抗的变化,并且该现象可以通过光电流效应以高灵敏度探测。
2006-11-30 quant-ph
Temporal profile of biphotons generated from a hot atomic vapor and spectrum of electromagnetically induced transparency
我们系统地研究了双光子的时间分布,即,时间相关的单光子对,通过自发四波混频过程从热原子蒸气中产生。测量的双光子波包或双光子关联函数的时间宽度随耦合功率的变化范围为70 ~ 580 ns。本文导出了多普勒展宽介质中双光子光谱轮廓的解析表达式。解析表达式表明,光谱轮廓主要由电磁感应透明效应决定,表现为一个线宽近似等于电磁感应透明线宽的洛伦兹函数。因此,双光子的时间分布受多普勒展宽的影响是一个指数衰减函数,这与实验数据是一致的。在与双光子测量相同的实验条件下,利用经典光的弱输入探测场,我们进一步测量了EIT谱。由经典光EIT谱确定的参数计算的双光子波包的理论预测与实验数据一致。这种一致性表明,在多普勒展宽介质中,经典光EIT谱是双光子时间分布的一个很好的指示。此外,测量的双光子时间宽度与基于双光子EIT效应的解析公式的预测结果也很接近。该研究为定量地理解多普勒展宽介质中双光子的光谱和时间分布提供了一种分析方法。
2022-04-05 quant-ph
Ground state laser cooling using electromagnetically induced transparency
描述了一种用于囚禁原子的激光冷却方法,该方法通过利用原子能级的受驱动的λ形排列中的量子干涉来实现基态冷却。该方案在技术上比现有的边带冷却方法更简单,但它可以显着更有效,特别是当涉及几个运动模式时,并且它不会对过渡线宽施加限制。我们研究了一个运动自由度的冷却过程的全量子力学模型,并表明速率方程提供了一个很好的近似。
2000-10-10 quant-ph
Electromagnetically induced transparency in inhomogeneously broadened solid media
本文从理论和实验两个方面研究了两种不同固态系统的电磁感应透明现象。与均匀加宽介质中的许多实现不同,这些系统表现出固态材料典型的光学和自旋跃迁的不均匀加宽。我们观察到典型的原子气体的EIT线形,包括一个交叉到奥特勒-汤斯分裂的制度,但与替代的均匀值的非均匀宽度。我们获得定量的实验和理论之间的协议的宽度的透明度功能在一个范围内的光功率和不均匀的线宽。我们讨论的制度,分析和数值处理捕获的行为。随着固态系统对于可扩展和可集成的量子光学和光子器件变得越来越重要,了解这些系统中普遍存在的非均匀加宽的影响至关重要。这里提出的治疗可以应用于各种系统,作为例证,从两个不同的系统的实验结果的共同缩放。
2019-11-25 quant-ph
Frequency-Dependent Squeeze Amplitude Attenuation and Squeeze Angle Rotation by Electromagnetically Induced Transparency for Gravitational Wave Interferometers
研究了电磁感应透明(EIT)对引力波(GW)干涉仪的压缩振幅衰减和压缩角旋转的影响。我们建议使用低通,带通和高通EIT滤波器,S形EIT滤波器,和腔内EIT滤波器产生频率相关的压缩注入到GW干涉仪的反对称端口。我们发现,EIT滤波器有几个优点,在以前的滤波器设计方面的光损耗,紧凑性,和滤波器线宽的可调谐性。
2006-04-07 gr-qc quant-ph
From Laser Induced Line Narrowing To Electromagnetically Induced Transparency: Closed System Analysis
激光感生谱线窄化效应是在三十多年前发现的,它也可以应用于近年来基于电磁感应透明的高分辨率光谱学研究。本文首先给出了均匀展宽介质中电磁感应透明透射宽度的一般形式。然后,我们分析了多普勒展宽介质中使用的洛伦兹函数作为原子的速度分布。讨论了传输线宽度对驱动场强度的依赖关系,并与激光诱导线窄化效应进行了比较。这种依赖性可以用一个参数来表征,这个参数可以被认为是“光泵浦的程度”。
2002-03-16 physics.atom-ph quant-ph
Electromagnetically induced transparency of an interacting cold Rydberg ensemble
研究了弱相互作用冷里德伯气体的电磁感应透明。我们发现,发病的相互作用是表现为减少的里德伯态和数值模拟这种效果,通过增加一个密度依赖的非线性项的光学布洛赫方程。在弱探针的限制下,没有观察到相互作用引起的退相干,得到了线宽小于600 kHz的窄里德堡暗共振,其限制条件为耦合光束的拉比频率
2008-05-28 physics.atom-ph quant-ph
Transition linewidth of cross-correlations in random intensity fluctuations in EIT
电磁感应透明(EIT)是由两束激光的随机强度涨落之间的互相关引起的,它表现出从相关到互相关的转变。我们研究了这种转变的线宽行为,发现线宽低于(有效)相干寿命极限,并且仅受竞争噪声的限制。我们建立了一个数值模型,揭示了线宽依赖于激光线宽和激光功率。我们使用不同线宽的激光器进行的实验表明,结果与模型定性一致。这一结果对于使用EIT的量子光学是有用的,并且也可能在光谱学和精密测量中具有应用。
2013-11-28 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Electromagnetically Induced Transparency Spectra of Ladder Four-Level System with Quantum Frequency Mixing
Chongqing University(重庆大学);Institute for Smart City of Chongqing University in Liyang(常州大学智慧城市研究院)
本研究通过量子频率混频技术在梯形四能级系统中实现电磁诱导透明光谱的二次分裂,并揭示了两种量子干涉效应的独立读出机制,为多能级量子系统的相干控制提供了新方法。
2026-01-28 quant-ph
Correlation spectroscopy in cold atoms: light sidebands resonances in electromagnetically induced transparency condition
相关谱已成功地应用于电磁感应透明(EIT)本征线宽的时域和频域测量。我们研究了强场边带在测量光谱中的作用,分析了不同分析频率下可以恢复的信息。在这种情况下,非零的单光子失谐出现作为光谱解决的相关系数的边带共振的必要条件。我们的实验结果支持的微扰模型定义在频域。
2015-08-20 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Stopping waveguide photons with controllable atomic cavity
利用电磁感应透明来减慢或阻止光在自由空间中的传播,实现光量子信息处理和信息存储,近年来受到人们的广泛关注。对于波导光子,在这里,我们提出了一种方法来阻止他们与一对原子镜产生的可控原子腔,其中一个完全反射光子,另一个与可调的反射/透射光子的概率。基于实空间中的全量子力学理论,我们证明了通过调节受驱动的二能级原子散射的能量分裂,可以控制具有固定频率的波导光子的反射/透射几率(即,原子镜)。因此,光子可以通过具有可调节的原子能级的侧原子镜沿着波导可控地传输/反射。理想情况下,光子可以在原子腔中停止。这提供了一种以可控方式停止/重新行进波导光子的新颖机制。并讨论了该方案在现有集成光学器件上的可行性。
2016-03-16 quant-ph
Active narrowband filtering, line narrowing and gain using ladder electromagnetically induced transparency in an optically thick atomic vapour
研究了在光学厚Rb原子蒸气中利用$5\rm{S}_{1/2}\rightarrow5\rm{P}_{3/2}\rightarrow5\rm{D}_{5/2}$梯形系统产生的电磁感应透明共振。我们观察到一个强大的线窄化效果和增益在$5\rm{S}_{1/2}\rightarrow5\rm{P}_{3/2}$过渡波长由于能量池辅助频率转换的特性类似于四波混频。结果,可以观察到振幅接近$100\%$且线宽为15 MHz的可调谐和可切换的透明共振。此外,大的线窄化效应允许即使在强功率展宽的存在下也能分辨$^{85}$ Rb $5\rm{D}_{5/2}$超精细结构。
2014-01-24 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Interaction of light with planar lattices of atoms: Reflection, transmission and cooperative magnetometry
本文研究了二维平面冷原子晶格中强光介导的共振偶极-偶极相互作用。我们提供了一个详细的分析作为一个“超原子”,其响应类似于电磁诱导的透明度,但表现出超窄的集体尺寸依赖的次辐射共振线宽的偶极点发射器晶格平面的描述。超原子模型提供了直观简单的描述阵列的光谱响应,包括完全反射,全透射,窄Fano共振,和渐近表达式的集体本征模的共振线宽。我们提出了一个协议,几乎整个辐射激发转移到一个单一的相关subradiant本征模在一个晶格,并表明,通过堆叠的晶格阵列获得的介质可以形成一个合作的磁强计。这种磁力计利用与基于电磁感应透明度的磁力计类似的原理。然而,合作磁力计的精度不受单原子共振线宽的限制,而是由强偶极-偶极相互作用导致的更窄的集体线宽。
2018-02-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Microwave electrometry via electromagnetically induced absorption in cold Rydberg atoms
基于原子的可溯源微波电测量标准显示了稳定和均匀测量的优势。在这里,我们从理论上提出,然后实验上实现了一个替代的直接国际单位制(SI)溯源和自校准的方法来测量微波电场强度的基础上的电磁诱导吸收(EIA)冷里德伯原子。与电磁感应透明方法相比,我们发现微波拉比频率与Autler-Townes分裂之间的等效关系更有效,并且在EIA的线性范围内对实验参数更稳健。此外,更窄的冷里德伯EIA的线宽使我们能够实现直接SI可追溯的微波电场测量小到$\sim$ 100 $μ\mathrm{\!V} \mathrm{cm}^{\!-\!1}$。
2020-05-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Tunable dual-band atomic mirror based on subwavelength atomic arrays under electromagnetically induced transparency
基于子波长原子阵列和电磁诱导透明,实现可调双频原子镜,通过控制参数调节双反射带位置和带宽,为低能级可重构光子元件提供新途径。
2025-11-28 physics.optics quant-ph
Spectral hole burning for stopping light
提出了一种新的光子波包在$Λ$型原子介质中的存储和检索协议。该协议源于光谱烧孔,并利用了固态系统在低温下的特定性质,如稀土离子掺杂晶体。信号脉冲被调谐到先前已在非均匀加宽的吸收带内燃烧的孔的中心。群速度大大降低,与孔的宽度成正比。这样,光学携带的信息和能量被携带到非共振光学偶极子。存储和检索是通过使用简短的$π$ -脉冲转换到和从基态拉曼相干。该协议表现出一些相似之处,众所周知的电磁感应透明过程。它还具有独特的特点,如没有连梁。在本文中,我们详细介绍了该协议的各个步骤,总结了关键参数,并从理论上研究了回收效率。
2009-02-16 quant-ph
Electromagnetically induced transparency in an isotopically purified Nd$^{3+}$:YLiF$_4$ crystal
本文报道了在纯Nd $^{3+}$:YLiF $_4$晶体中首次观察到的电磁感应透明现象。该晶体展示了约35MHz的光学跃迁的不均匀加宽。EIT是在对称的$Λ$类系统中观察到的,该系统由两个对应于零一阶塞曼(ZEFOZ)跃迁的基态超精细子能级和一个不与其他基态子能级耦合的激发态超精细子能级形成。研究发现,探测场的透射率随双光子失谐量的变化呈现梳状结构,这是由于Nd $^{3+}$离子与氟原子核之间的超超精细耦合所致.所观察到的结构可以解决只有在ZEFOZ点附近的均匀线宽的自旋跃迁是足够小的。研究结果为实现基于非共振拉曼相互作用的固态量子存储器而无需对光学跃迁进行光谱剪裁铺平了道路。
2018-06-11 physics.atom-ph quant-ph
Generation and Manipulation of Multi-Color Stationary Light Field Using Electromagnetically Induced Transperancy
提出了利用电磁感应透明在共振相干原子介质中动态控制弱量子探测光脉冲产生和量子操纵稳定多色(MC-)光场的方法。基于慢探测光与非简并多波混频方案中产生的新场相互作用产生的MC光场演化过程中绝热极限的解析解,分析了这种操纵。我们发现了MC光场的一个临界停止条件,在这个条件下,光的群速度应该减小到零。研究了探测脉冲特定初始量子态下MC光场的半经典动力学和特定量子关联行为。静止的MC-场动力学处理的黑暗MC-极化激元的研究多波混频过程中构建的状态。我们已经找到了最佳操作的MC-光,同时保持微妙的量子相关的初始探测光脉冲的条件。提出了导致初始探测光脉冲的频率和方向切换以及探测光到新的多频光场的量子交换的量子操纵。讨论了在空间有限介质中,通过延长相互作用时间和增强稳态MC光的电场振幅来增强与弱量子场的相互作用的可能性。
2006-06-29 quant-ph
Short-pulse cross-phase modulation in an electromagnetically-induced-transparency medium
电磁感应透明(EIT)已被提出作为一种方式,大大提高交叉相位调制,导致少光子级的光学非线性的可能性。随着透明窗口宽度Δ_EIT的变窄,这种增强会增强。然而,减小Δ_EIT会增加效应的响应时间,这表明对于给定持续时间的脉冲,非线性的强度可能存在基本限制。我们表明,在最实际的利益的制度-窄EIT窗口扰动短信号脉冲-EIT提供的增强不仅在非线性相移的幅度,但事实上也在其增加的持续时间。也就是说,对于信号脉冲(在时间上)比逆EIT带宽短得多的情况,窄窗口用于延长通过的信号脉冲的效果,导致积分相移随Δ_EIT线性增长,即使峰值相移可能饱和;积分相移的持续增长改善了相移的可检测性,原则上没有限制。对于许多目的,这是感兴趣的可检测性,超过峰值相移的绝对幅度。我们提出了基于线性时不变模型的解析表达式,该模型考虑了几个感兴趣的参数范围内的交叉相位调制的时间行为。我们的结论是,为了优化的EIT为基础的交叉相移的可检测性,应该使用尽可能的EIT窗口,和信号脉冲,是作为宽带的激发态线宽和失谐的半个线宽。
2014-06-02 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Ultrahigh-Quality Magneto-Optical Resonances of Electromagnetically Induced Absorption in a Buffer-Gas-Filled Vapor Cell
实验验证了一种新的观测碱蒸气电磁感应吸收(EIA)的磁光亚自然线宽共振的结构。该配置包括使用具有相互正交的线性偏振的两个反向传播的泵浦光波和探测光波,在缓冲气体的存在下激发碱金属原子的开放光学跃迁。新的观测方案的主要优点在于同时获得高对比度和相当窄的非线性信号的可能性。这里,使用填充有Ar缓冲气体的2.5cm长的铷-87蒸气室,并且激发的光学跃迁是D $_1$线的F $_g$ =2 $\to$ F $_e$ =1。信号对比度为57.7%,半高宽为7.2mG。相对于宽多普勒基座的对比度超过100%。据我们所知,迄今为止,这是EIA共振在对比度与宽度比方面的最佳结果。结果表明,这种新的磁光方案在量子精密测量、非线性光学和光子学等领域有很好的应用前景。
2017-09-15 physics.atom-ph quant-ph
Effect of Closely-Spaced Excited States on Electromagnetically Induced Transparency
电磁感应透明(EIT)是一种众所周知的现象,部分原因在于其对诸如量子存储器和量子门之类的量子器件的适用性。由于计算的简单性,EIT通常用三电平λ系统建模。然而,这个简化的模型并没有捕捉到真实原子的EIT实验的所有物理过程。我们从理论上研究了两个紧密间隔的激发态对EIT和非共振拉曼跃迁的影响。我们发现,光场与两个激发态的相干相互作用可以增强EIT的传输,并使EIT峰的宽度变宽。然而,具有不等偶极强度的跃迁的系统的双光子共振频率的偏移导致当考虑多普勒展宽时甚至在无退相干的理想条件下可以实现的最大透明度的降低。结果,在蒸气室中不能实现完全透明。只有当两个激发态之间的间隔为多普勒宽度的量级或更大时,才能恢复完全透明。此外,我们发现非共振拉曼吸收增强,其共振频率移动。最后,我们提出的实验EIT测量的D1线的$^{85}$ Rb同意的理论预测时,考虑到相互作用的领域与四个级别。
2021-04-17 physics.atom-ph quant-ph
Stopping narrow-band x-ray pulses in nuclear media
从理论上研究了共振核介质中阻止X射线脉冲的控制机制。我们表明,窄带X射线脉冲可以映射和存储在一个薄膜平面X射线腔与嵌入式$^{57}\mathrm{Fe}$核层的核相干。该脉冲与$^{57}\mathrm{Fe}$核的14.4 keV穆斯堡尔跃迁几乎共振。控制场的作用在此由超精细磁场发挥,该超精细磁场引起使人想起电磁感应透明的干涉效应。我们表明,通过关闭控制磁场,窄带X射线脉冲可以完全存储在腔中约100纳秒。对外部磁场的额外操纵可以导致X射线腔样品中脉冲的群速度和相位控制。
2016-05-20 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Electromagnetically-induced transparency in a diamond spin ensemble enables all-optical electromagnetic field sensing
我们利用电磁感应透明(EIT)技术研究了金刚石中氮空位中心的窄电子自旋共振。在6-30 K温度下,用多程金刚石芯片工作时,零声子吸收线(637 nm)的光学深度为6,非均匀线宽约为30 GHz。同时光激发在两个频率分开的基态零场分裂(2.88 GHz),揭示了EIT共振的对比度超过6%和半高宽下降到0.4 MHz。共振提供了一个全光学探头的外部电场和磁场的投影光子发射噪声限制灵敏度分别为0.2 V/cm/sqrt(Hz)和0.1 nT/sqrt(Hz)。原型金刚石-EIT磁力计的操作对于10 Hz以上的频率测量小于1 nT/sqrt(Hz)的噪声基底,并且对于100 s间隔测量1.3 +/- 1.1 nT的阿伦偏差。结果表明,金刚石电阻抗成像器件的应用范围从量子光学存储器的潜力少光子非线性光学,精密测量,和基础物理测试。
2013-05-24 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph physics.ins-det
Tunable photon-assisted bleaching of three-level systems for noise filtration
电磁感应透明(EIT)利用量子相干性在谱线内烧出亚自然线宽的空穴。我们研究了较少探索的EIT的性质,以影响吸收非线性过程,而不限制泵浦和探测场的相对强度。我们表明,在不完美的EIT条件下的三能级介质可以产生一种形式的漂白,定性类似于两态饱和吸收。该方案的优点是对信号强度更敏感,并且可以控制漂白后的强度水平。这种效应可以证明在非常低的光照水平下对噪声过滤有用。
2011-02-01 quant-ph
Optomechanically Induced Transparency in the Nonlinear Quantum Regime
光学机械系统已经在理论上和实验上显示出类似于原子电磁感应透明,具有由第二激光束控制的尖锐透射特征。在这里,我们调查这些影响的制度中,基本的非线性性质的光机相互作用变得重要。我们表明,脉冲晶体管开关的传输仍然工作,即使在这种制度。我们还表明,在第二个机械边带的光机械诱导的透明度可能是一个敏感的工具,看到的光机械相互作用的非线性量子性质的第一个迹象,即使单光子耦合强度显着小于腔线宽。
2013-09-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Observation of Cavity Rydberg Polaritons
我们证明了杂交的光腔光子与原子里德伯激发使用电磁诱导透明(EIT)。由此产生的暗态里德伯极化激元表现出压缩的频谱和增强的寿命,表明强的轻物质混合。研究了腔里德伯极化激元的相干特性,确定了光学腔的广义EIT线宽。强集体耦合抑制极化激元损失由于非均匀加宽,我们证明了通过使用不同的里德堡能级的极化率范围。我们的研究结果指出了使用腔里德伯极化激元作为创建光子量子材料的平台的方向。
2015-11-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Tuneable and weakly-invasive probing of a superconducting resonator based onelectromagnetically induced transparency
高品质因数超导腔在电路量子电动力学和量子计算中起着重要作用。在高频模式的固有损耗率的测量中,设计与测量电路的适当耦合可能具有挑战性,使得所得信号足够强,但这种耦合不会导致不必要的负载电路,从而模糊固有内部损耗率。在这里,我们提出并证明了高Q谐振器的光谱探针的基础上的现象的电磁感应透明(EIT)的谐振器和量子比特之间的弱色散耦合制度。将边带驱动信号施加到量子比特,我们观察到量子比特光谱中源自EIT的干涉凹陷,其源自量子比特探测信号和边带跃迁之间的量子干涉。从宽度和深度的下降,我们能够提取的单光子线宽的谐振腔的分析模型。在量子比特具有比谐振器更大的线宽的先前未探索的机制中工作减少了制造高相干量子比特的技术挑战,并且有利于保持与谐振器耦合的弱侵入限制。此外,边带和谐振器与量子位之间的色散耦合可以通过控制边带驱动功率的强度来调谐$in~situ$。该$in-situ$调谐器允许该技术被应用于对于低于固定上限的任何品质因子的谐振器损耗率的有效测量,对于我们的设备为$10^8$的量级,允许使用单个设计探测宽范围的品质因数。
2020-11-30 quant-ph
Coherent manipulation of the biphoton generation in cavity-QED system
School of Physics and Center for Quantum Sciences, Northeast Normal University(东北师范大学物理学院与量子科学中心)
研究腔QED系统中通过自发四波混频产生双光子的相干操控,利用原子-腔耦合和驱动场实现暗态增强控制,分析光谱亮度和量子统计特性。
2026-07-01 physics.optics quant-ph
A versatile, high-power 460nm laser system for Rydberg excitation of ultracold potassium
我们提出了一个多功能的激光系统,它提供了超过1.5W的窄带光,可调谐范围从455-463 nm。它由一个商业钛蓝宝石激光器,这是倍频使用谐振腔二次谐波产生和稳定的外部参考腔。我们展示了一个宽的波长调谐范围与窄线宽和低强度噪声相结合。该激光系统非常适合于原子物理学实验,例如主量子数n > 18的钾原子里德堡态的双光子激发。为了证明这一点,我们进行双光子光谱的超冷钾气体中,我们观察到的电磁诱导的透明共振对应的35 s 1/2状态,并验证激光系统的长期稳定性。此外,通过在磁光阱中进行光谱分析,我们观察到与由于小电场而可获得的s、p、d和更高l态的激发相对应的强损耗特征。
2017-02-09 physics.atom-ph quant-ph
Narrow-Band Biphoton Generation near Atomic Resonance
产生非经典光为量子光学的基础研究和潜在应用提供了一个基准工具。传统上,通过非线性晶体中发生的非线性光学过程产生非经典光已经成为一种标准技术。在这篇综述中,我们描述了使用冷原子气体介质来产生这样的非经典光,特别是窄带双光子的产生。与标准方法相比,该双光子源具有相干时间长、相干长度大、光谱亮度高、转换效率高等特点。本文主要研究了多能级原子系综中四波混频产生的纠缠双光子态的理论问题。我们表明,线性和非线性光学响应所产生的领域中发挥重要作用,在确定双光子波形,因此对双光子的时间相关性。有两个特征区域由线性或非线性相干时间占主导地位决定。此外,我们的模型提供了一个清晰的物理图像,为理解这种新光源的双光子光学带来了洞察力。我们将我们的模型应用到最近的工作中产生窄带(甚至亚自然线宽)的成对光子的技术,在冷原子中的电磁诱导透明和慢光效应,并找到与实验结果很好的协议。
2008-04-24 quant-ph
Phase-Sensitive Heterodyne Detection of MW using EIT Harmonics in Rydberg Atoms
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Indian Institute of Science(印度科学学院);Defence Institute of Advanced Technology (Deemed University)(国防先进技术研究所(认定大学));University of Bristol(布里斯托大学);Indian Institute of Technology Guwahati(印度理工学院古瓦哈提分校)
本研究通过里德伯原子EIT系统中的外差谐波产生,实现相位倍增效应,为微波相位敏感探测提供了增强相位响应的新方法。
2026-09-15 physics.atom-ph quant-ph
Photon shot-noise-limited Rydberg-EIT electrometry
Pusan National University(釜山国立大学);Quantum Sensors Research Center(量子传感器研究中心);Quantum Science Technology Center, Pusan National University(釜山国立大学量子科学与技术中心)
通过优化原子相干性实现窄线宽里德伯EIT,在超外差检测下获得接近光子散粒噪声极限的电场灵敏度12.5 nV cm^-1 Hz^-1/2。
2026-06-03 physics.atom-ph quant-ph
Matter-wave Induced Transparency
Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area(粤港澳大湾区量子科学中心);Department of Physics and State Key Laboratory of Low-Dimensional Quantum Physics, Tsinghua University(清华大学物理系低维量子物理国家重点实验室);Department of Physics and Hong Kong Institute of Quantum Science and Technology, The University of Hong Kong(香港大学物理系香港量子科学技术研究院)
研究通过原子碰撞相互作用实现物质波诱导透明,利用铯玻色-爱因斯坦凝聚体和调制诱导费什巴赫共振构建系统,实现窄且可调透明窗口,可控制窗口线宽、选择散射路径,为探索相关物理开辟新途径。
2026-07-08 physics.atm-clus physics.atom-ph quant-ph
EIT in V+ inverted $Ξ$ system using Rydberg state in thermal Rb atoms
为稳定量子计算用红外激光器,研究室温铷原子中基于里德堡态的V+倒Ξ系统EIT光谱,发现其室温下信噪比良好,还观测到Autler-Towns分裂,并对比了传统倒Ξ系统的EIT特性。
2025-03-25 physics.atom-ph quant-ph
Towards Trapped-Ion Thermometry Using Cavity-Based EIT
Indian Institute of Technology Tirupati(印度理工学院蒂鲁帕蒂分校)
本文提出利用腔体EIT测量离子温度的方法,通过监测腔体探测传输建立EIT,简化测量流程,理论模型显示热离子状态影响EIT线宽,数值模拟展示EIT传输可用于推断离子温度及亚多普勒冷却态。
2026-07-15 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Ultra-high Resolution Spectroscopy with atomic or molecular Dark Resonances: Exact steady-state lineshapes and asymptotic profiles in the adiabatic pulsed regime
从半经典密度矩阵表示出发,导出了包含退相干、弛豫率和光位移的封闭三能级原子或分子态的精确渐近线形表达式.对描述Autler-Townes双峰、电磁感应透明或相干布居俘获共振和Fano-Feshbach线型的精确稳态暗共振轮廓的精确分析导致了与时钟跃迁相关的双光子拉曼跃迁和频移的线宽表达。从绝热分析的动态光学布洛赫方程在弱场限制,所需的泵浦时间,有效地捕获大量的原子到一个长寿命的相干叠加态建立。对于具有不同衰变通道的高度非对称组态,当驱动连续波激光场极不平衡时,建立了基于低能级粒子数反转的强双光子共振。当时间分离的共振双光子脉冲应用于原子或分子钟工程的绝热脉冲制度时,其中第一个脉冲足够长以达到相干稳态制备,并且第二个脉冲非常短以避免重新泵浦到新的暗态,产生混合连续波线型特性和相干Ramsey振荡的暗共振条纹。这些条纹允许询问方案绕过功率展宽效应。从渐近分布计算的影响中心时钟条纹的频移,并与拉曼退相干过程,表现出非线性的形状与用于量子测量的三个级别的观察。我们指出,不同的观测值经历不同的移位的较低状态的时钟过渡。
2011-11-09 physics.atom-ph quant-ph
Arrays of strongly-coupled atoms in a one-dimensional waveguide
我们研究了一维波导中规则间距原子之间的合作光学耦合,使用分解的亚辐射和超辐射集体激发本征模,直接数值解,和解析传输矩阵方法。我们说明了如何通过波导传输光的光谱,包括窄Fano共振的出现,可以理解的本征模的谐振特性。我们描述了一种基于超辐射和亚辐射模式的方法来设计波导的光学响应和存储光。通过控制波导中原子的能级移动,将原子激发态转移到辐射共振线宽为零的次辐射集体模,实现了光的停止。此外,我们获得了一个精确的解析解的情况下,通过波导的透射光的原子的规则晶格,并提供了一个简单的描述,当晶格间距接近,但不完全相等,光的波长的一半时,光的传输可能会出现大的共振位移。在数值模拟中很容易量化实验缺陷,例如原子位置的波动和波导中的光损失,这产生了原子阵列的光学响应倾向于具有随机原子位置的气体的响应的自然结果。
2017-08-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics