Strong antibunching photons/photon pairs emission in two atoms cavity QED system with the Van der Waals interaction
本文提出利用双原子腔QED系统中的范德华相互作用,通过相消干涉抑制双光子激发,实现了高纯度反聚束光子及光子对的发射,有望提升量子光源效率。
2025-09-15 quant-ph
Strong photon antibunching effect in a double cavity optomechanical system with intracavity squeezed light
本文研究双腔光机械系统中腔内放置简并OPA并施加弱激光驱动时的二阶关联行为,发现通过调节光机械耦合与光子跳跃可在弱、强耦合区实现非常规光子阻塞,从而获得比传统机制更强的光子反聚束效应,并可用于单光子产生。
2022-09-26 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
Photon Antibunching and Magnetospectroscopy of a Single Fluorine Donor in ZnSe
我们报告的光学调查的单电子自旋绑定到氟施主杂质在硒化锌。光子反聚束的测量建立了单一的,孤立的光发射器的存在下,和磁光研究是一致的自旋杂质复合物的激子绑定的存在下。这种单施主束缚激子复合物的隔离及其潜在的均匀性为具有光学接口的可扩展半导体量子比特提供了有希望的前景。
2010-09-12 quant-ph
Spatial antibunching of photons with parametric down-conversion
Nogueira等人最近的一项实验背后的理论框架。[Phys. Rev. Lett. 86},4009(2001)]的共线II型参量下转换和双折射双缝产生的双光子态的空间反聚束。四阶量子关联函数的评估和违反经典的施瓦茨型不等式,确保该领域没有一个经典的模拟。我们期望这些结果在快速发展的量子成像和量子信息领域中是有用的。
2002-09-09 quant-ph
Geometric Antibunching and Directional Shaping of Photon Anticorrelations
本文通过构造两点二阶关联函数,在量子发射体二聚体中发现了与发射体量子态无关、源于双光子路径不可区分性量子干涉的几何反聚束机制,并展示了其在平坦基底和纳米球附近的可调谐性。
2024-10-23 quant-ph
Light from an ion crystal: bunching or antibunching?
光子统计将光源分为三种不同的类别,其特征在于聚束、反聚束或不相关的光子到达时间。单个原子、离子、分子或固态发射体显示光子的反聚束,而经典热源显示光子聚束。在这里,我们展示了一个自由空间中的光源,光子统计取决于观察的方向,经历了光子聚束和反聚束之间的连续交叉。我们采用两个囚禁离子,观察它们的荧光连续激光激发下,并记录空间分辨的自相关函数$g^{(2)}(τ)$与可移动的Hanbury布朗和Twiss检测器。改变探测器的位置,我们发现一个最小值的反聚束,$g^{(2)}(0) = 0.60(5)$和最大值的聚束$g^{(2)}(0)=1.46(8)$,表明该源辐射的光从根本上不同的类型一样。观测到的自相关函数的变化被理解在迪克模型预示纠缠态和观测到的最大值和最小值建模,考虑到独立测量的实验参数。
2019-11-25 quant-ph
Nonequilibrium transient dynamics of photon statistics
本文利用光场的双时间关联函数研究了光子统计的瞬态动力学。我们发现,在不同的时间t的瞬态关联产生一个平滑的过渡,从反聚束到聚束光子统计的弱系统-环境耦合制度。在强耦合制度,两个时间的相关性表现出聚束反聚束振荡,持续在瞬态过程中,并在稳态极限。光子聚束-反聚束振荡是强非马尔可夫动力学的一种表现,其中系统与其环境保持非平衡。我们还发现,初始环境温度对弱耦合区的反聚束到聚束跃迁和强耦合区的聚束-反聚束振荡有很大的影响。
2016-06-08 quant-ph
Photon Antibunching from a Single Quantum Dot-Microcavity System in the Strong Coupling Regime
我们观察到强耦合的单量子点和柱状微腔在共振时发射的光子中存在反聚束现象。当量子点从腔模光谱失谐时,腔发射保持反聚束,并且还与量子点发射相关。通过激发态对选定的量子点进行共振泵浦,消除了通常耦合到腔体的背景发射体,从而实现了这些观察。该器件实现了一个按需单光子源,其Purcell因子为61,量子效率为97%
2007-02-20 quant-ph
Photon-antibunching in the fluorescence of statistical ensembles of emitters at an optical nanofiber-tip
本文研究了由光学探针近场激发的冷原子统计系综所发射光的光子统计特性。原子间的偶极-偶极相互作用在如此短的距离上抑制了多个光子的同时发射,并导致光子的反聚束。我们考虑一个平均原子数的顺序和处理泊松混合的一个和两个原子,包括偶极-偶极相互作用和集体衰变。在量子蒙特卡罗模拟中模拟了原子态的时间轨迹,由此导出了$g^{(2)}$ -光子自相关函数。一般的结果可以适用于任何统计合奏的发射器是相互作用的偶极-偶极相互作用。
2018-09-20 quant-ph
Bunching and antibunching from single NV color centers in diamond
我们研究了金刚石中单个N-V心发射的荧光光子与光激发功率之间的相关性。自相关函数在短时间内显示出明显的光子反聚束,证明了发射中心的唯一性。我们还报告了光子聚束效应,其中涉及到一个陷阱的水平。用速率方程对N-V中心能级的布居进行了分析,结果表明速率方程系数与强度有关。
2000-10-11 quant-ph
Observation of photon antibunching with a single conventional detector
二阶光子关联函数在量子光学中具有重要意义,通常采用Hanbury Brown和Twiss干涉仪测量,该干涉仪采用一对单光子探测器和一个双通道时间采集模块。在这里,我们展示了一种新的方法来测量和提取的二阶关联函数与标准的单光子雪崩光电二极管(死区时间= 22 ns)和单通道时间采集模块。这是通过将零时延附近的信息符合计数移位到不被检测系统的死区时间和后脉冲所消除的时间窗口来实现的。通过测量单个胶体粒子的二阶关联,验证了新方案的正确性。光子反聚束是明确观察到的,并同意使用标准的HBT设置测量的结果。我们的方案简化了高阶相关技术,并可能有利于成本敏感的情况下。
2020-08-28 quant-ph
Mode coupling and photon antibunching in a bimodal cavity containing a dipole-quantum-emitter
本文研究了模式耦合对双模态回音壁模腔(WGMC)中嵌入偶极量子发射极(DQE)的单光子器件的影响。散射体用于诱导逆时针和顺时针传播光场之间的模式耦合,其与DQE相互作用。与DQE和(单模或双模)腔场之间的相互作用模型相比,我们发现,即使对于弱DQE场耦合和大的DQE失相,当引入模式耦合时,也可以发生强光子反聚束。我们还发现,模式耦合可以使器件对腔模式和DQE之间的频率失配或DQE和双模腔中的每个模式之间的耦合强度失配具有鲁棒性。此外,我们发现,这些失配可以用来产生更好的反聚束在弱DQE场耦合制度。我们的研究表明,双模腔中的模式耦合对于实现良好的单光子器件是非常重要的。
2015-06-23 quant-ph
Antibunching as a manifestation of light detection back action
我们表明,普遍接受的治疗的光子反聚束效应的粒子流中的粒子的概率分布的自然后果相矛盾的实验观察到的强度关联函数的高可见度。
2019-10-18 quant-ph
Antibunching of distorted optical wave packets at a beam splitter
单光子波包在分束器处的干涉通常导致分束器两个输出端口的光强成反比关系。这种效应可以被认为是光子在分束器处的“聚束”,并且被广泛地解释为不可区分的玻色子的概率幅度之间的量子力学干涉的结果。在这里,我们表明,当波包充分扭曲时,则观察到相反的行为,即,两个输出端口中的光电探测器的同时点击是有利的,这可以被视为分束器处光子的“反聚束”。
1998-01-15 quant-ph
Strong photon antibunching of symmetric and antisymmetric modes in weakly nonlinear photonic molecules
研究了由两个线性耦合的非线性腔模组成的光子分子中对称模和反对称模的光子统计。计算结果表明,即使在光子分子中的非线性很弱的情况下,对称模和反对称模的光子都能产生强的反聚束效应。强反聚束效应是由双光子激发不同光路之间的相消干涉引起的。此外,我们发现,强光子反聚束在对称和反对称模式的最佳频率失谐是线性依赖于腔模式之间的耦合强度的光子分子。这意味着光子分子可以通过调节弱非线性腔模之间的耦合强度来产生可调谐的单光子源。
2014-08-14 physics.optics quant-ph
Generation of spatial antibunching with free propagating twin beams
提出并实现了一种利用自发参量下转换产生空间反聚束场的新方法。该方法包括通过双光束之一的反射来操纵横向自由度来改变空间传播。我们的方法使用反射元件,消除了插入光束中的物体吸收的损失。
2003-04-29 quant-ph
Higher order antibunching in intermediate states
自从引入二项式态作为中间态以来,人们提出了不同的中间态。不同的非经典效应也被报道在这些中间状态。但迄今为止,人们只预言了一种中间态,即阴影负二项态中的高阶反聚束或高阶亚泊松光子统计。最近,我们已经证明了高阶反聚束在一些简单的非线性光学过程中的存在,以建立高阶反聚束并不是一种罕见的现象(J.Phys.B39(2006)1137)。为了进一步证明我们的结论,本文证明了在不同的中间态,如二项式态、倒易二项式态、超几何态、广义二项式态、负二项式态和光子附加相干态中,都可以看到高阶反聚束效应。研究了在不同的中间态极限下观测高阶亚泊松光子统计的可能性。在这方面,不同的控制参数的效果也进行了研究,它已被证明,非经典的深度可以通过控制各种物理参数进行调谐。
2007-06-05 quant-ph
Antibunching via cooling by heating
我们研究了光子(声子)场经历线性和非线性阻尼过程的统计特性。一个有效的双光子(声子)的非线性“冷却加热”的过程中实现了从线性阻尼的光谱过滤系统中存在的热浴。这种由非相干量子热噪声驱动的冷却过程可以产生光子场的量子态。事实上,对于高温的光谱过滤热浴,亚泊松统计与强反聚束的光子(声子)领域的报道。这种由非相干热量子噪声引起的量子性的出现和控制的概念被应用于由两能级系统和谐振子或类似的光机设置组成的量子系统。我们的分析可能提供一个有前途的方向,通过非线性阻尼,可以控制与非相干热量子噪声的量子特征的制备和保护。
2022-01-04 quant-ph
Antibunching and unconventional photon blockade with Gaussian squeezed states
光子反聚束是在强非线性系统中通常观察到的量子现象,其中光子阻塞抑制了同时检测到两个光子的概率。反聚束也被报道与高斯态,其中优化的振幅压缩产生经典禁止的强度相关值,$g^{(2)}(0)<1$。因此,观察到的反聚束不一定是光子-光子相互作用的特征。为了阐明强度相关的意义,我们推导出一个充分条件,如果一个字段是基于$g^{(2)}(0)$测量的非高斯推导。然后,我们表明,高斯反聚束与退化的参量放大器是接近的理想情况下达到使用耗散压缩协议。最后,我们揭示了所谓的非常规光子阻塞效应预测驱动双腔设置与令人惊讶的弱克尔非线性,强调这是一个特殊的实现优化高斯振幅压缩。
2014-10-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Unconventional Photon blockade in a Photonic Molecule Containing a Quantum Dot
提出了一种在两个光子腔组成的光子分子中实现强光子反聚束和低光子非线性的方案,其中一个腔中含有一个量子点。这种强的光子反聚束归因于量子干涉效应的破坏性,它抑制了腔场的双光子激发。在单场驱动下,当量子点与腔的耦合强度g=1.1k,腔隧穿强度J= 3 k时,系统的量子点隧穿系数g^2(0)~10^(-4)。为了进一步减少所需的隧道效应并使系统可调谐,将两个激光场施加到系统。当J=0.9k时,通过优化两个驱动光场之间的相位,可以在较大的腔内光子数下实现强光子反聚束(g^2(0)~10^(-3))。此外,该系统表现出很强的鲁棒性,保持强的光子反聚束在一个大的参数变化下的最佳相位条件。我们的方案为固态量子单光子源提供了一种灵活有效的方法。
2019-11-01 quant-ph
Antibunching and Photon Blockade in a coupled Single Quantum Dot-Cavity System
本文介绍了由微腔中的量子点组成的系统中的光子阻塞和反聚束效应。我们给出了共振和非共振光子阻塞的解析条件,适用于小的外部泵浦振幅值。从这些结果出发,我们讨论了系统的量子态特性的主方程形式主义和突出的数量,如静态和动态的静态二阶相关性和单光子纯度。
2016-06-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Normal Mode Splitting and Antibunching in Stokes and Anti-Stokes Processes in Cavity Optomechanics: Radiation Pressure Induced Four-Wave Mixing Cavity Optomechanics
本文研究了强耦合条件下腔光学力学中的斯托克斯和反斯托克斯过程。斯托克斯和反斯托克斯信号表现出显著的简正模分裂。我们报告斯托克斯信号的增益。我们还报告寿命分裂时,泵浦功率小于正常模式分裂的临界功率。非线性Stokes过程为研究强耦合腔力学提供了一种有效的方法。我们还研究了由光机系统自发产生的斯托克斯和反斯托克斯光子之间的相关性。在零温度下,我们的纳米力学系统导致自发产生的光子表现出光子反聚束和那些违反柯西-施瓦茨不等式之间的相关性。
2010-03-30 quant-ph
Acute entanglement and Photon/Phonons statistics in a balanced/unbalanced PT-symmetry systems
研究了在具有平衡/非平衡增益和损耗的PT对称耦合系统中,光子/声子聚束和反聚束对量子纠缠动力学的影响.提出了一种混合机电系统,通过超导量子比特实现共面波导(CPW)微波腔和纳米机械谐振器(NAMR)之间的强可调谐耦合。混合机电系统由具有平衡/不平衡增益和损耗的非厄米哈密顿量组成。我们还深入研究了量子纠缠与非对称系统之间的相互作用.我们在数算符、光子/声子反聚束和纠缠之间建立了联系。已经观察到相对光子数/声子数在量子纠缠动力学中起着关键作用。进一步研究了量子纠缠可以通过定义光子/声子反聚束来刻画。光子/声子的反聚束效应强烈地依赖于系统的初始压缩态和系统的平衡/非平衡增益与损耗的比值。
2022-11-02 quant-ph
Photon blockade induced by atoms with Rydberg coupling
本文研究了一维波导中双光子散射的光子阻塞问题,波导中含有两个通过里德伯相互作用耦合的原子。利用Laplace变换方法,得到了光子波包散射的解析解。我们通过求解单光子和双光子共振情况下的双光子相对波函数和二阶关联函数来研究光子关联。结果表明,在单光子共振条件下,双光子透射和反射分别出现了光子聚束和反聚束现象。特别是随着里德伯耦合强度的增加,聚束和反聚束效应增强。此外,我们还发现了由双光子共振引起的聚束-反聚束跃迁现象。
2013-02-24 quant-ph
On the origin of strong photon antibunching in weakly nonlinear photonic molecules
在最近的工作[T。C. H. Liew和V. Savona,Phys. Rev. Lett. { \bf 104},183601(2010)]数值显示,在由两个耦合腔组成的光子“分子”中,近共振相干激发可以产生具有令人惊讶的弱非线性的强光子反聚束。在这里,我们表明,一个微妙的量子干涉效应是负责预测有效的光子封锁效应。我们解析地确定了最佳的现场非线性和频率失谐之间的泵场和腔模式。我们还强调了该建议的局限性及其在弱非线性腔阵列中强关联光子系统演示中的潜在应用。
2010-07-09 physics.atom-ph quant-ph
Dynamic Sculpting of Photon Statistics in a Raman-Coupled Cavity QED System
Center for Quantum-Enabled Computing, Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院理论与量子计算中心);Department of Physics, Sahand University of Technology(萨汗理工大学物理系);Department of Physics, Payame Noor University(帕亚梅诺尔大学物理系)
本文提出在拉曼耦合腔QED系统中,通过周期调制失谐实现光子统计在聚束与反聚束间的动态切换,并产生时间门控反聚束,为动态调控光子关联提供了新机制。
2026-09-29 quant-ph
Intensified antibunching via feedback-induced quantum interference
我们数值计算表明,时间延迟相干反馈控制的统计输出特性的驱动量子发射器。量子反馈允许增强或抑制所发射的量子光的广泛的经典和非经典特征。作为示例性量子系统,我们使用包含两个发射器的泵浦腔。通过施加相位选择反馈,我们证明了光子的反聚束和聚束可以增加数量级,由于内在和外部的量子干涉。我们的建模是基于一个完全非马尔可夫量子模拟的结构光子连续。我们表明,薛定谔图片中的近似方法允许一个很好的估计量子反馈引起的功能,低泵浦速率。
2017-03-29 quant-ph
The Origin of Antibunching in Resonance Fluorescence
外延量子点已经成为最好的单光子源之一,不仅用于光子量子技术,而且用于测试量子光学的基本性质。在这一领域的一个有趣的观察是,在共振连续波激发下的二能级系统与非自然线宽的光子的散射。特别是,一个悬而未决的问题是,这些亚自然线宽的光子是否同时表现出反聚束作为单光子发射的证据。在这里,我们表明,这种同时观察亚自然线宽和反聚束是不可能的简单的共振激发。首先,我们独立地确认单光子字符和亚自然线宽演示反聚束在Hanbury布朗和Twiss型设置和使用高分辨率光谱,分别。然而,当用二能级系统激发态均匀线宽量级的滤波器带宽对相干散射光子进行滤波时,反聚束凹陷在相关测量中消失。我们的实验工作是一致的,最近的理论研究结果,解释反聚束的相干散射和弱非相干信号之间的光子干涉在一个歪斜的压缩状态。
2020-05-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Reduction of Quantum Phase Fluctuations Implies Antibunching of Photon
在Susskind Glogower和Barnett Pegg的量子相位形式中,给出了Carruthers-Nieto对称量子相位涨落参数(U)的明确物理意义,并指出相位涨落参数U相对于其相干态值的减小对应于一个反聚束态.因此,一个状态的非经典性可以通过相位涨落参数来体现。作为例子,利用Carruthers-Nieto量子相位涨落参数研究了四波混频、六波混频和二次谐波产生等不同光学过程中的量子相位涨落。计算量子相位涨落所需的算子以封闭的解析形式表示(直到耦合常数的二阶)。研究还发现,在所有三种情况下,相位波动与其初始值相比都有可能减少,这意味着在所有这些情况下都存在非经典(反聚束)状态。
2007-01-25 quant-ph
Transition from antibunching to bunching for two dipole-interacting atoms
当原子间距减小而其他参数保持不变时,具有偶极-偶极相互作用的二能级原子系统的共振荧光存在从光子反聚束到聚束的跃迁。我们给出了一个简单的解释的基本机制,在原则上也可以适用于其他系统。PACS编号42.50.Ar、42.50Fx
1998-06-11 quant-ph
Observation antibunching with classical light in a linear interferometer
Xi’an Jiaotong University(西安交通大学)
本文研究了利用经典光在汉布里-布朗-托维斯干涉仪中观察抗 bunching现象,通过单光子探测器进行光子数投影测量,发现时域和空域抗 bunching现象,并分析了其经典与非经典性质。
2026-04-30 physics.optics quant-ph
Multiphoton blockade and antibunching in an optical cavity coupled with dipole-dipole interacting $Λ$-type atoms
研究单模腔中$Λ$型三能级原子间偶极-偶极相互作用对多光子阻塞的影响,发现通过调节泵浦场失谐可实现单光子反聚束与双光子聚束的切换。
2023-04-04 quant-ph
Microwave Photon Antibunching at the Modulation of the Resonance Frequency of a Qubit Emitter
研究了量子比特在微波和射频场激发下共振荧光中的统计光子。已经确定的是,在微波光子的发射和吸收的每个行为中允许RF光子的多光子发射和吸收的量子比特的相干耗散动力学导致光子聚束和反聚束的周期性交替。研究表明,通过改变射频场的参数,周期性变化的统计光子可以平滑地转换为纯亚泊松统计。确定了二阶关联函数光子振荡的“振荡复苏”条件。所描述的效果可以在自旋和超导量子比特、量子点和量子比特-机械混合系统上实现。
2015-06-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
The quantum optical description of a Fabry-Perot interferometer and the prediction of an antibunching effect
本文用量子光学的语言描述了一种法布里-珀罗干涉仪。我们继续将法布里-珀罗干涉仪建模为具有频率依赖的透射率和反射率系数的分束器。反聚束,一个完全非经典的效果,是可以预期的,如果一个激发这个干涉仪与仔细选择频率的单光子到达同时从相反的方向。与普通分束器相反,只要光子计数器不是频率选择性的,即使频率略有不同的单光子也应该能够显示这种效果。
2015-06-18 physics.optics quant-ph
Tunable Entanglement, Antibunching and Saturation effects in Dipole Blockade
本文建立了一个模型,定量分析了偶极阻塞效应对两个二能级原子系统在激光场驱动下的动力学演化的影响。考虑了原子样品的多重激发。我们发现在偶极封锁制度非常大的并发。我们进一步发现,纠缠可以通过改变激发激光的强度来调节。我们还报告了一种方法来解除偶极封锁铺平了道路,以可控的方式操纵封锁效果。最后,我们报告如何连续监测偶极封锁将是可能的,使用光子-光子相关的散射光的制度,其中自发发射将占主导地位的耗散在样品中。
2010-02-03 quant-ph
Photon Antibunching, Sub-Poisson Statistics and Cauchy-Bunyakovsky and Bell's Inequalities
我们讨论了光子反聚束和亚泊松光子统计的一些数学方面。已知纠缠态的Bell不等式可以化为Cauchy-Bunyakovsky不等式。本文证明了某些量子关联函数的经典隐变量表示的不可能性的一些严格结果,这些结果也是基于Cauchy-Bunyakovsky不等式。讨论了方差和均值之间的差K作为状态非经典性的度量。对于经典情形,K是非负的,而对于n粒子态,K是负的,而且它等于-n。这里讨论的亚泊松统计的量子态的非经典性不同于另一种称为纠缠的非经典性,尽管两者都可以追溯到Cauchy-Bunyakovsky不等式的违反。
2011-06-09 math-ph math.MP quant-ph
Observation of sub-Poisson photon statistics in the cavity-QED microlaser
我们测量了腔QED微激光输出的二阶关联函数,观察到随着腔内原子平均数目的增加,光子从聚束到反聚束的转变。在量子微激光理论和光子速率方程图像的背景下,可以很好地描述所观察到的相关时间和从超到亚泊松光子统计的过渡,通过增益-损失反馈或增强/减少恢复作用对光子数的波动。然而,该理论预测的反聚束程度比观察到的大几倍,这可能表明其处理原子速度分布的不足。
2005-03-15 quant-ph
Loss of Antibunching
我们描述了一些主要的外部机制,导致反聚束的损失,即,这破坏了给定量子光的特性,将其光子与其他光子分开。也就是说,我们考虑噪声污染,在光子检测的时间抖动和频率滤波(或检测有限带宽)的效果。在非相干和相干驱动下的二能级系统的发射被认为是一个特殊的情况下特别感兴趣。相干的情况下,进一步分为其消失(海特勒)和高(莫洛)驱动机制。我们提供的解析解,在过滤的情况下,揭示了一个意想不到的结构,从完美的反聚束热(不相干的情况下)或不相关(相干的情况下)发射的过渡。对这些基本跃迁的实验观察将为频率分辨光子关联理论的正确性和重要性提供另一个令人信服的证据。
2021-08-10 physics.optics quant-ph
Controlled entanglement routing between two virtual pathways
研究了非平衡马赫-曾德尔干涉仪(Mach-Zehnder interferometer,UMZI)中的路径纠缠双光子态与路径纠缠双光子态之间的可控纠缠路由,该路由过程由UMZI中的相对相位差控制.将路径纠缠的聚束和反聚束双光子态看作两个虚拟端口,可以将UMZI看作一个受控的纠缠路由器,它基于对纠缠的相干操纵。输入双光子态中的一半纠缠在两个虚拟端口之间相干路由,而另一半由于UMZI引入的时间可伸缩性而丢失。基于这种受控的纠缠路由器,获得了纯聚束或反聚束路径纠缠的双光子态。结果表明,UMZI可以作为一般的纠缠路由器用于实际的量子信息应用。
2014-07-16 quant-ph
Critical quantum fluctuations and photon antibunching in optomechanical systems with large single-photon cooperativity
腔光学力学中的一个相关问题是,达到大的单光子协同性的状态,即单光子耦合率超过腔和机械衰减率的几何平均值,是否可以实现任何新的现象。我们表明,在某些多模光学机械系统中,单光子合作确实可以是一个品质因数。我们首先研究了一个腔模和两个机械振子的系统,它结合了悬浮光学力学和相干散射与标准色散光学力学的概念。后来,我们研究了一个更复杂的设置,包括三个腔模式,它不依赖于悬浮光力学,只具有色散光力学与直接腔驱动的相互作用。这些系统可以有效地实现从量子光学已知的简并或非简并参量振荡器模型,但在不寻常的有限尺寸制度的基本模式(S)时的单光子合作是大的。我们表明,这些系统的响应相干光探测可以是高度非线性的探测功率,即使平均光子占用数低于统一。非线性光机相互作用具有探针驱动器将有效地振幅压缩自身的特殊后果。对于大的单光子合作,这发生在小的占用数,这使得观察到的非经典的反聚束的传输探测光子由于相消干涉效应。最后,我们表明,随着探测功率的进一步增加,系统进入一个临界状态,其特征在于固有的非线性动力学和非高斯状态。
2020-05-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optimal antibunching in passive photonic devices based on coupled nonlinear resonators
我们建议使用弱非线性被动材料的集成量子光子学的应用前景。结果表明,在光子晶体谐振腔中,电磁场对光子晶体非线性的强烈增强,仅利用两个耦合模的量子干涉和共振相干驱动下的光子阻塞效应,就能产生单光子.对于最先进的微腔中的实际系统参数,这种单光子源的效率的理论特征在于通过在零时间延迟的二阶关联函数作为主要的品质因数,其中的主要来源的损失和退相干被考虑在一个标准的主方程处理。这些结果可以刺激基于非共振材料介质的集成量子光子器件的实现,与当前的半导体技术完全可集成,并匹配相关的电信波段工作波长,作为基于腔QED的单光子非线性器件的替代方案。
2012-12-11 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Quantum properties of the parametric amplifier with and without pumping field fluctuations
本文讨论了在相干光场中产生光场时,有无耦合函数泵浦涨落的参量放大器。泵浦波动被假定为正态分布与时间相关的方差。讨论了光子的反聚束效应和相互关系对光子分布、模间关联和阶乘矩的影响。的初始平均光子数的某些值的光子反聚束的可能增强示出和讨论。我们还证明了新的态(称为修正的压缩真空态,甚至热态)可以从这样的相互作用中产生。此外,我们已经证明,总光子数分布可以表现出崩溃和复苏的光子数域有点类似于那些已知的Jaynes-Cummings模型。
2009-09-02 quant-ph
Cavity QED Beyond Rotating Wave Approximation: Photon Bunching from the Emission of Individual Qubits
单量子发射体散射光中的光子反聚束是量子光学的标志之一,它为电磁场的量子化性质提供了明确的证明。反聚束现象可以直观地理解为,在第二次发射之前,需要一个处于较低状态的二能级系统在发射光子后被重新激发到较高状态。在这里,我们表明,这样的图片打破了在超强的光-物质耦合制度,当耦合强度变得可比的裸发射频率。专门的情况下,自然和超导人造原子,我们因此表明,一个单一的发射器耦合到光子谐振器可以发出聚束光。本文给出的结果清楚地证明了超强耦合机制是如何改变单个原子的性质的。
2017-02-02 quant-ph
Photon Antibunching in Single-Molecule Vibrational Sum-Frequency Generation
本研究计算单分子振动和频产生中上转换场的二阶相干度,发现非谐势在相干驱动下可导致光子反聚束,为无需强耦合的明亮可调谐单光子源开辟新路径。
2024-09-08 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Antibunching Enhancement via Non-Markovianity in a Hybrid Optical-Microwave Cross-Cavity
Institute of Theoretical Physics and State Key Laboratory of Quantum Optics Technologies and Devices, Shanxi University(山西大学理论物理研究所及量子光学技术与器件国家重点实验室)
该研究在混合光-微波交叉腔中,利用Er³⁺:Y₂SiO₅晶体引入非马尔可夫性,通过结构化库工程抑制二阶关联函数至10⁻⁷量级,实现高纯度反聚束光产生,为量子光源开发提供新途径。
2026-08-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Input-output theory of the unconventional photon blockade
我们研究了非传统的光子封锁,最近提出的耦合腔系统,在存在输入和输出量子场。输入或输出通道的混合仍然允许输出场的强光子反聚束,但是对于系统参数的最佳值,其基本上不同于使腔内场的反聚束最大化的那些。这一结果表明,在光子系统中的特定的输入-输出几何形状决定了单光子器件操作的最佳设计。我们提供了一个紧凑的分析公式,可以找到每个特定的系统几何形状的最佳参数。
2013-09-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Excitonic Coupling and Photon Antibunching in Venus Yellow Fluorescent Protein Dimers: A Lindblad Master Equation Approach
本文利用 Lindblad 主方程框架模拟金星黄色荧光蛋白二聚体动力学,通过预测多飞秒退相干产生的明暗态混合,调和了强激子耦合与光子反聚束共存现象,且无需引入长寿命量子相干性。
2025-11-05 cond-mat.mes-hall physics.bio-ph physics.optics
Photon correlation studies of single GaN quantum dots
我们目前的测量的二阶相干函数从单个GAN量子点的发射。在某些情况下,观察到很大程度的光子反聚束,证明了单个量子系统的隔离。对于选定的量子点,我们研究了光子反聚束与激发功率和温度的关系。使用脉冲激发,我们演示了紫外触发单光子源工作在358 nm的波长。
2005-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Photon pair antibunching and second-order correlations between pair events
National Taiwan University(国立台湾大学);National Tsing Hua University(国立清华大学);National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心)
研究光子对产生过程中的二阶关联,引入对二阶关联函数\(g_{\textrm{pairs}}^{\left(2\right)}\),通过它可表征对聚束和反聚束情况,利用不等式表明对反聚束是量子非经典标志,评估了多种量子态的该函数,还指出其可实验获取且有相关优势。
2026-07-28 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Beyond Antibunching: Photon Correlation Analysis Reveals Blinking Origin
Paderborn University(帕德博恩大学)
本研究通过对比五种$g^{(2)}(0)$估计方法,发现使用正确闪烁模型拟合包络最优,而泊松归一化最差,并验证了预测模型可识别量子点的闪烁机制。
2026-09-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Interference and Complex Photon Statistics in Waveguide QED
我们获得光子统计通过使用量子跳跃的方法定制的系统中,一个或两个量子比特耦合到一维波导。光波导中的光子具有很强的干涉效应,它在量子跃迁和光子统计中起着至关重要的作用。例如,对于单个量子比特,传输光子的聚束是由增加量子比特数量的跳跃预示的。我们发现,等待时间的分布和相关性提供了一个更清晰,更精确的表征光子聚束和反聚束。此外,等待时间可以用于表征隐藏在$g^{(2)}(τ)$中的光子的复杂相关性,例如聚束和反聚束的混合。
2018-02-03 cond-mat.mes-hall 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
Unconventional photon blockade in coupled optomechanical systems
我们发现,在激光驱动的光-机耦合系统中,在弱的光-机耦合作用下,光子可以发生反聚束效应。这种非常规的光子封锁起源于不同激发路径之间的破坏性量子干涉,从基态到双光子态。使用量子开放系统方法,我们研究了反聚束与驱动场振幅、温度和纯退相速率的函数关系,并推导出其发生的系统参数的最佳值。这些值是非常接近那些表征光学机械系统在目前的一些实验研究。
2013-03-11 cond-mat.mes-hall quant-ph