高Q光腔中原子间的量子逻辑

光腔中原子-光-镜纠缠的产生

Emergence of atom-light-mirror entanglement inside an optical cavity

我们提出了一个方案，用于实现一个混合的，强量子关联系统形成的原子系综周围的高精细光学腔与振动镜。我们表明，该系统的稳定状态显示三分和二分连续变量纠缠在实验上可访问的参数制度，这是对温度的鲁棒性。

泄漏腔中量子比特运动的量子速度极限时间

Quantum speed limit time for moving qubit inside leaky cavity

量子系统从任意初始态演化到正交态所需的最小时间称为量子速度极限（QSL）时间。在这项工作中，我们考虑的模型中，一个单一的量子比特内运动的泄漏腔，然后我们研究了这种模型的QSL时间。值得注意的是，我们表明，无论是弱耦合和强耦合制度，QSL时间增加的速度内的泄漏腔的量子比特。此外，我们还观察到，随着量子比特速度的增加，演化的速度趋于一个恒定值，系统变得更加稳定。

利用腔中斯塔克频移拉曼跃迁的量子逻辑门

Quantum logic gates using Stark shifted Raman transitions in a cavity

提出了一种利用失谐光腔与三能级喇曼系统相互作用实现基本的两量子比特逻辑门如量子相位门和控制非门的方案。我们讨论了斯塔克位移的作用，这是同样重要的条款导致双光子跃迁。所提出的逻辑门的操作涉及原子的亚稳态，因此不受自发发射的影响。这些想法可以扩展到产生多粒子纠缠。

手性分子与腔内圆偏振模式的强耦合

Strong coupling of a chiral molecule with circularly polarised modes inside a cavity

研究手性分子与腔内圆偏振模式的判别性相互作用，基于广义Jaynes--Cummings模型推导Rabi频率和Casimir--Polder势，并推广至双模式腔。

超导量子干涉器件量子比特在腔体QED中实现纠缠、逻辑门和量子信息传输的可能性

Possible realization of entanglement, logical gates and quantum information transfer with superconducting-quantum-interference-device qubits in cavity QED

我们提出了一个方案，通过将超导量子干涉器件（SQUID）放置在微波腔中，实现两个量子比特的最大纠缠态、受控相移门和SWAP门。我们还展示了如何将量子信息从一个SQUID量子比特转移到另一个SQUID量子比特。该方案不需要在SQUID和腔之间传递量子信息，只需要虚激励腔场，从而大大放宽了对腔的品质因数的要求。

囚禁离子与laser和量子化腔场相互作用的快量子逻辑门

Fast quantum logic gates with trapped ions interacting with external laser and quantized cavity field beyond the Lamb-Dicke regime

提出了一种利用单色光场和量子化腔场相互作用操纵囚禁离子实现量子逻辑门的方案。对于非共振激光脉冲或量子化腔场实现离子态跃迁的特征时间，当Lamb-Dicke参数值为大的$η_{L}=η_{c}=0.2$时，特征时间急剧下降，并且随着初始态振动量子数$m$的增加，特征时间进一步减小.

快速多量子比特量子逻辑运算中的腔介导长程相互作用

Cavity-mediated long-range interaction for fast multiqubit quantum logic operations

量子位之间的相互作用对于执行双量子位量子逻辑运算是必不可少的。然而，大自然只给我们在简单和可控的环境中的最近邻相互作用。在这里，我们提出了一种策略，通过与腔场的共同耦合来诱导两个原子实体之间的相互作用，这两个原子实体不一定是彼此的邻居。这通过一组两量子位操作促进了快速多量子位量子逻辑操作。这里提出的思想适用于各种基于原子的量子比特的量子计算方案，例如，捕获的离子，捕获在光学腔和光晶格中的原子。

腔体内量子点自旋量子比特的量子计算

Quantum computation with quantum-dot spin qubits inside a cavity

利用嵌入微腔中的量子点的导带电子自旋量子比特，通过双通道拉曼相互作用实现了通用的量子门。所有的门操作是独立的腔模式状态，\emph{i.e.}，不敏感的热腔场。单独寻址和腔介导的相互作用的有效开关在这里是直接可能的。同时，门操作也可以并行进行。选择性量子比特所需相互作用的简单实现使得当前方案更适合于可扩展的量子计算。

光腔内铷蒸气四波混频的三倍频谐振光学参量振荡器

Triply-resonant Optical Parametric Oscillator by Four-wave Mixing with Rubidium Vapor inside an Optical Cavity

我们提出了一个实验演示的同时超过阈值振荡的斯托克斯和反斯托克斯场连同单个泵浦光与铷原子内的光学驻波腔。利用三能级原子系统中双光子跃迁产生的大色散，可以很容易地实现三重共振条件。该工作为实现高效率的非线性频率转换提供了一种途径，所产生的明亮Stokes和反Stokes腔输出光束在量子信息科学中具有潜在的应用价值。

腔内混沌的量子控制

Quantum Control of Chaos inside a Cavity

通过将多个二能级原子送入与原子跃迁共振的腔中，并使原子与腔之间的相互作用时间随机分布，如果我们在与腔相互作用后对每个原子的基态和激发态的相干叠加中的内部态进行有条件测量，我们最终得到腔中电磁场的预定Fock态。与以前的方案不同，这个过程在相互作用时间的波动下是非常稳定的。

在高质量色散腔中使用集体系统的量子逻辑的真空诱导斯塔克位移

Vacuum induced Stark shifts for quantum logic using a collective system in a high quality dispersive cavity

高质量腔中原子的集体系统可以通过非线性相互作用来描述，该非线性相互作用由于腔真空引起的能级的兰姆位移而产生[Agarwal等人，A 56，2249（1997）]。我们展示了如何使用这种集体相互作用来执行量子逻辑。特别是，我们产生的方案，实现CNOT门不仅为两个量子位，但也为三个量子位系统。我们还讨论了Toffoli门的实现。我们的有效哈密顿量也实现在其他系统，如捕获离子或磁性分子。

高精细度腔中光晶格中原子的集体运动

Collective Atomic Motion in an Optical Lattice formed inside a High Finesse Cavity

我们报告的集体非线性动力学在一个高精细度环形腔内形成的光晶格在一个迄今为止尚未探索的制度，其中每个光子的光位移倍的数量被困原子超过腔共振线宽。我们观察到了原子对光学势阱的反作用所引起的双稳态和自诱导压缩振荡。在假定原子运动为绝热的简化模型中，我们可以很好地理解我们的大部分观测结果。非绝热方面的原子运动的再现通过解决完整的系统耦合的非线性运动方程的数百个原子。

Probing the spectrum of the Jaynes-Cummings-Rabi model by its isomorphism to an atom inside a parametric amplifier cavity

We show how the Jaynes--Cummings--Rabi model of cavity quantum electrodynamics can be realized via an isomorphism to the Hamiltonian of a qubit inside a parametric amplifier cavity. This realization clears the way to observe the full spectrum of the Rabi model via a probe applied to a parametric amplifier cavity containing a qubit and a parametric oscillator operating below threshold. An important outcome of the isomorphism is that the actual frequencies are replaced by detunings which make it feasible to reach the ultra-strong coupling regime. We find that inside this regime the probed spectr…

光参量放大器中压缩真空场的相敏操纵

Phase-sensitive Manipulations of Squeezed Vacuum Field in an Optical Parametric Amplifier inside an Optical Cavity

压缩真空场作为信号光注入光学谐振腔内的相敏光参量放大器（OPA），可以实现光场的放大或去放大。对于OPA，反射的量子化信号光场的光谱特性由注入的压缩真空光场与泵浦光场之间的相对相位控制。实验结果证明了OPA在量子机制下的相干现象，并显示了用于量子信息处理的量子涨落的相敏操纵。

光腔中两原子的最大纠缠混合态

Maximally entangled mixed states of two atoms trapped inside an optical cavity

在某些非共振情况下，光腔中对称耦合的两原子约化密度矩阵在演化过程中可以非常近似地逼近最大纠缠混合态或最大Bell破坏混合态.讨论了相位退相干对最大纠缠混合态产生的影响。PACS编号：03.67。a，03.65.Ud

双模单腔中囚禁场态的传送精度

Accuracy of a teleported trapped field state inside a single bimodal cavity

我们提出了一个简化的方案，从一个模式到另一个相同的双模损耗腔的相干态的叠加隐形传态。基于目前的实验能力，我们提出了一个计算的保真度，可以实现，证明准确的隐形传态，如果每个模式的平均光子数是最多1.5。我们的方案也适用于相干态从一个腔的一个模式到另一个腔的另一个模式的隐形传态，两个腔都嵌入在一个共同的水库。

高Q光腔中原子运动的非绝热效应

Nonadiabatic effects of atomic motion inside a high Q optical cavity

我们重新讨论了与激光场和高Q光腔量子场强拉曼耦合的三能级原子的原子质心运动。本文着重讨论了原子内部动力学中与运动相关的非绝热效应，并对最近在参考文献[Phys.Rev.A { \bf 67}，032305（2003）]中提出的运动不敏感暗态的应用的有效性机制给出了定量的回答。

利用三维光子晶体单模腔实现量子纠缠和量子逻辑门操作

Creation of Entanglement and Implementation of Quantum Logic Gate Operations Using a Three-Dimensional Photonic Crystal Single-Mode Cavity

在偶极近似和行波近似下，求解了具有足够高品质因子的三维光子晶体单模腔的含时耦合Jaynes-Cummings哈密顿量.然后，我们利用这些结果来展示如何创建两个原子的最大纠缠态，以及如何实现几个量子逻辑门：双轨Hadamard门，双轨NOT门和SWAP门。所有这些操作中的原子都是同步的，这在PC中的先前研究中不是这样[1，2]。我们的方法有可能扩展到N原子纠缠，通用的量子逻辑操作，和其他有用的，腔QED的量子信息处理任务的实施。

基于量子点腔QED系统的简单、鲁棒和可扩展量子逻辑门

A simple, robust, and scalable quantum logic gate with quantum dot cavity QED systems

我们提出了一种方法来制定一个确定性的，测量免费的，光学产生的控制相位门上的两个量子比特定义的单电子被困在大面积量子点在一个平面微腔。该方法对光学量子点的不均匀性具有鲁棒性，仅需要一个适度的$Q$平面腔，仅使用单个激光脉冲，并且允许在一个半导体芯片上集成许多纠缠量子比特。我们提出的门的绝热演化和几何相位的上下文中，并计算性能的退化中存在的自发发射和腔损耗。

光学腔内薄膜间能量涨落的绝热传递

Adiabatic transfer of energy fluctuations between membranes inside an optical cavity

本文提出了一种光学腔中声子数平均涨落在两膜间绝热传递的方案。我们表明，通过驱动腔模式与外部时间延迟脉冲，可以获得类似的效果，在原子系统中的受激拉曼绝热通过（STIRAP）。在这个绝热过程中，粒子数通过产生暗态而被捕获在两个态之间，涨落从一个膜到另一个膜的绝热转移是通过一个“暗”模实现的，它对介导腔模的衰减具有鲁棒性，其结果得到了实验上可行参数的解析和数值计算的支持.

泄漏腔中双原子纠缠态的产生

Generation of entangled states of two atoms inside a leaky cavity

对泄漏腔中两原子的准确定纠缠进行了深入的理论研究。两个$Λ$型三能级原子，最初处于它们的基态，通过与单个光子的相互作用可以变得最大纠缠。通过计算出一个精确的解析解，我们表明，成功的概率主要取决于注入光子的光谱函数。利用腔光子，可以以一定的概率产生最大纠缠态，该概率总是小于50%。然而，对于具有较窄光谱宽度的注入光子，这种概率可以显著增加。特别是，我们发现的情况下，纠缠可以实现在一个单一的审判几乎单位的概率。

光场弱压缩引起的强自旋压缩

Strong Spin Squeezing Induced by Weak Squeezing of Light inside a Cavity

提出了一种在弱失谐双光子驱动下产生Floquet腔中原子系综自旋压缩的简单方法。我们证明了{ \it--光场在腔内的弱压缩可以反直觉地诱导强自旋压缩}。这是通过利用光子对与原子相互作用的反斯托克斯散射过程来实现的。具体地说，{ \it光子对中的一个光子通过部分吸收另一个光子的能量而散射到腔共振中，另一个光子的剩余能量激发原子}。散射，结合Floquet边带，提供了一种替代机制来实现海森堡有限自旋压缩。我们的方案{ \it not}需要对原子系综施加多个经典和腔光子驱动，因此与其他基于腔的方案相比，其实验可行性大大提高。作为一个例子，我们展示了一个可能的实现与超导共振器耦合到氮空位电子自旋系综。

超导量子比特在腔体内单向量子计算的简单非常规几何方案

Simple unconventional geometric scenario of one-way quantum computation with superconducting qubits inside a cavity

我们提出了一种简单的非常规几何场景，将超导电荷量子比特放置在微波腔中，实现一种非平凡的多量子比特操作。这种量子操作不仅对腔模的热态不敏感，而且对某些随机操作误差也不敏感，因此可能导致高保真度的量子信息处理.通过执行指定的量子操作，可以在本发明的可扩展固态系统中高效地产生一类高度纠缠的团簇态，从而实现单向量子计算.

原子的腔冷却：腔内和腔外

Cavity cooling of atoms: Within and without a cavity

我们比较了两种光学冷却方案的效率，其中单个粒子是在光学腔的内部或外部，在实验可实现的条件下。我们评估的冷却力使用的一般解决方案的传输矩阵方法的移动散射体内的一般一维系统组成的固定的光学元件。假设相同的原子饱和参数，我们发现，这两种冷却方案提供的冷却力和平衡温度的大小相当。

阿焦耳尺度纳米光子逻辑开关的腔QED模型

Cavity-QED models of switches for attojoule-scale nanophotonic logic

描述了一类基于腔量子电动力学（cavity quantum electrodynamics，腔QED）的光开关的量子光输入输出模型，该光开关由一个多能级原子（或类似的束缚电荷系统）同时耦合到多个谐振场模。最近的量子随机微分方程的极限定理被用来表明，这样的模型收敛到一个简单的散射矩阵在一个类型的强耦合限制，似乎自然的纳米光子系统。数值积分被用来显示的行为的前限制模型近似的简单散射矩阵在一个现实的制度的物理参数，它是可能的，在所提出的腔QED配置低功率光信号切换高功率信号在阿焦耳能量尺度。

腔体内超导电荷量子比特的几何量子计算和多量子比特纠缠

Geometric quantum computation and multi-qubit entanglement with superconducting charge qubits inside a cavity

我们分析了一种新的量子信息处理方案，超导电荷量子比特通过腔模耦合，其中量子操纵对腔的状态不敏感。我们说明了如何在这个可扩展的固态系统中物理实现通用量子计算以及基于非常规几何相移的多量子比特纠缠。一些量子纠错码也可以很容易地使用相同的技术构造。考虑到门只依赖于全局几何特征和对腔模状态的不敏感性，所提出的量子操作可能导致高保真度的量子信息处理。

色散腔中机械振子的原子辅助正交压缩

Atom-assisted quadrature squeezing of a mechanical oscillator inside a dispersive cavity

本文提出了一种光机混合方案来实现可由经典场外控的介观力学振子的位置正交的动态压缩。采用了中间膜的结构，其中$Λ$构型的原子被认为是被困在腔体内的膜的两侧。我们表明，相当数量的压缩（超过3 dB的限制）可以实现不受腔的衰减和原子的自发发射。压缩依赖于原子态的初始准备。此外，通过使用泵浦原子和腔的大控制场，可以获得原子和振荡器之间的强有效耦合。从压缩谱的角度研究了热声子池对压缩的影响。详细的分析计算支持了结果。

纳米光纤在光腔中引起的损耗

Nanofiber-induced losses inside an optical cavity

光学高精腔是一种众所周知的增强光与物质相互作用的手段。尽管在实现强耦合光物质系统方面取得了很大进展，但在腔模式中控制单个固体发射器的定位仍然是一个挑战。我们追求的想法是使用亚波长直径的纳米纤维作为这种发射器的基板。本文讨论了如何强烈的光学纳米纤维的影响腔模式的问题。我们分析了不同光纤直径的光纤位置对腔的精细度和模的形状的影响。

腔中冷原子系综的里德伯诱导光学非线性

Rydberg-induced optical nonlinearities from a cold atomic ensemble trapped inside a cavity

实验研究了置于光腔中的冷原子介质在激发到里德伯态时的非线性光学响应。S和D里德堡能级的激发是通过EIT（电磁感应透明）配置中的双光子跃迁进行的，下跃迁上有弱（红色）探测光束，上跃迁上有强（蓝色）耦合光束。观察到的探测光束的S态诱导的光学非线性可以解释使用半经典模型与范德华相互作用。对于D态，似乎有必要考虑里德伯激发到长寿命的暗态的动力学衰减。我们表明，测量的非线性可以解释用里德伯气泡模型与动态衰减。

利用量子反馈环中光腔单模相干态的量子增强计量

Quantum-enhanced metrology with the single-mode coherent states of an optical cavity inside a quantum feedback loop

在本文中，我们使用的非线性动力学的单个量子轨迹的光学腔内的瞬时量子反馈回路来测量的相移的两个路径的光与标准量子极限以上的精度。反馈激光器提供了一个参考系，并不断增加谐振器的状态对未知相位的依赖性。由于我们的量子精密测量方案可以用现有技术实现，并且不需要高效的单光子探测器，因此在高度纠缠的多光子态变得更容易获得之前，它应该具有实际意义。

腔内光子的Goldstone和Higgs模

Goldstone and Higgs modes of photons inside a cavity

Goldstone模和Higgs模已经在各种凝聚态、冷原子和粒子物理实验中被探测到。在这里，我们证明了这两种模式也可以在光学系统中观察到只有几个（人工）原子内的腔。我们通过研究$ U(1)/Z_2 $ Dicke模型建立了这种联系，其中$ N $量子比特（原子）耦合到单光子模式。通过在有限的$ N $上进行$ 1/J=2/N $展开和精确对角化（ED）研究，我们确定了超辐射相内的Goldstone模和Higgs模以及它们相应的光谱权重。当$ N $下降到$ N = 2 $时，我们发现两种方法所获得的结果之间几乎完全一致。在几个量子比特处的量子有限尺寸效应使得这两种模式对有效小的反向旋转波项非常鲁棒。我们提出了一些方案来降低临界耦合强度，因此，这两个模式可以观察到在几个实验系统中的（人工）原子内的一个腔，通过传统的光学测量。

光学腔内集体发射诱导冷却的观测

Observation of Collective-Emission-Induced Cooling inside an Optical Cavity

我们报告的集体发射引起的，速度依赖的光力的观察。一个由水平驻波照射的含有3 × 10^6个铯原子的下落样品的三分之一，通过向垂直取向的共焦谐振腔中协同发射光而停止。我们观测到的减速速度高达1500 m/s^2，冷却温度低至7 uK，远低于自由空间多普勒极限。测得的力大大超过了预测的一个单一的二能级原子。

腔体中局部域壁的宏观纠缠

Macroscopic entanglement between localized domain walls inside a cavity

该研究在光学腔中通过调控钉扎势能和驱动频率，实现纳米磁条中两个局部域壁的稳定可调宏观纠缠。

腔体内双组分原子BEC的扩展JC-Dicke模型

Extended JC-Dicke model for a two-component atomic BEC inside a cavity

本文研究了一个被囚禁的两组分原子玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC），其中每个原子有三个能级，分别与一个光腔场、一个外经典光场和一个微波场耦合，形成所谓的$Δ$型结构.在消隐原子激发态后，在行波近似下导出了扩展的JC Dicke模型。在平均场方法的框架下，研究了该模型哈密顿量的标度基态能量和相图。揭示了微波场幅值改变符号时，一种新的相变。

量子存储器辅助的熵测不准关系与漏腔内运动量子存储器

Quantum memory assisted entropic uncertainty relation with moving quantum memory inside a leaky cavity

不确定原理在量子理论中具有基础性作用。这一原理指出，不可能同时测量两个不相容的观察者。不确定性原理不确定原理是用被测可观测量的标准差来逻辑地表达的。在量子信息中，已经证明不确定原理可以用香农熵来表示。通过引入一个额外的粒子作为量子存储器，可以改善熵测不准关系。在存在量子记忆的情况下，熵测不准关系称为量子记忆辅助熵测不准关系。在这项工作中，我们将考虑的情况下，量子存储器内移动的泄漏腔。我们将证明，通过增加量子存储器的速度的熵不确定性下限下降。

外部微波场存在下变形腔场中V型原子的动力学

Dynamics of a V-type atom inside a deformed cavity field and in the presence of an external Microwave field

本文研究了外部微波场下V型原子在变形腔场中的相互作用，基于变形Jaynes-Cummings模型推导哈密顿量，分析了Mandel Q参数、量子纠缠与压缩等非经典性质的时间演化及各物理参数的影响。

观察非线性光学腔内产生的量子态动力学

Observing the dynamics of quantum states generated inside nonlinear optical cavities

本文提出将腔内量子态场分布映射到双稳态稳态统计量的框架，利用探测信号实现二维相空间重构，并在简并光学参量振荡器中完成量子态生成、Husimi Q 函数重构与真空态演化观测。

球形振荡腔中的光子产生

Photon creation in a spherical oscillating cavity

我们研究了在一个完美的传导，球形振荡腔中的光子产生。腔体内的电磁场由两个满足Dirichlet和广义Neumann边界条件的标量场描述。作为第一步，我们分析了两个标量场的动态Casimir效应。然后，我们考虑完整的电磁情况。还讨论了电磁场的角动量守恒，表明腔内的光子是以单重态产生的。

非对称阱中非相互作用原子气体的腔介导集体激光冷却

Cavity-mediated collective laser-cooling of a non-interacting atomic gas inside an asymmetric trap to very low temperatures

在本文中，我们确定了一个多粒子声子期望值$ζ$的能力，诱导集体动力学的非相互作用的原子气体内的光学腔。然后，我们建议利用这个期望值，以提高激光冷却的许多原子通过一个循环的两阶段的过程，其中包括冷却和位移阶段。在冷却阶段，应用短激光脉冲。这些使用$ζ$作为资源，并将原子气体的振动能量降低固定量。随后的位移阶段利用捕获势的不对称性来补充多粒子声子期望值$ζ$。交替两个阶段的冷却过程中示出的原子气体转移到最终的温度消失在无限多的粒子限制。

无退相干子空间中耦合腔系统的几何纠缠门

Geometric entangling gates for coupled cavity system in decoherence-free subspaces

提出了一种在无退相干子空间的耦合腔系统中实现两个逻辑量子比特的几何纠缠门的方案。每个逻辑量子比特由两个囚禁在单个腔中的原子编码，通过腔耦合和控制外部经典激光场来实现几何纠缠门。该方案基于耦合腔系统，允许量子计算的可扩展性，并放宽了对原子单独寻址的要求。

基于多稳态腔磁振子系统的长时间存储器和三值逻辑门

Long-Time Memory and Ternary Logic Gate Using a Multistable Cavity Magnonic System

多稳定性是动力系统的一种特殊的非线性性质，可以用来实现记忆和开关。本文实验实现了具有克尔非线性的三模腔磁振子系统的三稳性。三稳区的三个稳定态对应于特定驱动条件下腔磁振子极化激元频移的稳定解。我们发现系统处于哪种稳定状态取决于系统所经历的历史，而这种状态可以用来存储历史信息。在我们的实验中，记忆时间可以达到5.11秒。此外，我们证明了三值逻辑门具有良好的开关特性，使用这个多稳态混合系统。我们的新发现为基于腔磁效应的信息存储和处理铺平了道路。

基本逻辑与量子计算：一位内部观察者的逻辑判断

Basic Logic and Quantum Computing: Logical Judgements by an Insider Observer

我们考虑一个假设的观察者在量子计算机内部的逻辑断言，并执行可逆的量子测量，获得一对对称的新公理，仅在量子计算机内部有效。结果是，在这个逻辑框架中，对称性和次协调性成立。

量子电动力学腔中稳态光耦合原子/量子点的量子计算

Quantum computation by optically coupled steady atoms/quantum-dots inside a quantum electro-dynamic cavity

我们提出了一个使用n个稳定的三能级原子或三能级量子点的量子计算模型，保持在量子电动力学（QED）腔中。我们的模型允许一个量子比特的操作和两个量子比特的控制非门所需的通用量子计算。n个量子比特由每个原子/点的两个能级描述。外部激光器和n对独立的电极用于通过斯塔克效应寻址独立于其他原子/点的单个原子/点。每个系统的第三层和一个额外的共模量子位（腔光子）用于实现任何一对量子位之间的受控非操作。激光频率、腔频率和能级是远离共振的，并且仅在操作时通过使用斯塔克效应修改3能级系统的能级使它们共振。

广泛操控跃迁率和旋转原子在腔体内的显著人口倒置

Extensive manipulation of transition rates and substantial population inversion of rotating atoms inside a cavity

通过调节腔体共振和旋转频率，研究展示了旋转原子在腔体内的跃迁率操控及人口倒置，为量子应用提供了新方法。

腔中原子系综集体激发的量子统计

Quantum statistics of the collective excitations of an atomic ensemble inside a cavity

研究了高精细度腔中原子系综集体激发的量子统计特性。在大失谐量下，虚光子交换可以引起原子间的长程相互作用，从而产生关联激发。特别地，当平均光子数取一定值时，诱导的长程相互作用有效地抑制了双原子激发，使两个最近的能级发生简并，从而产生原子阻塞现象。当平均光子数达到几个临界点时，间接相互作用的原子系综发生了量子相变。从这个意义上说，集体激发的量子统计性质对平均光子数的变化非常敏感。我们的模型表现出量子相变类似的Lipkin-Meshkov-Glick模型。我们的建议可以在各种系统中实现，包括腔量子电动力学（QED），玻色-爱因斯坦凝聚体，和电路QED。

腔中耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的基态性质量子电动力学

Ground-State Properties for Coupled Bose-Einstein Condensates inside a Cavity Quantum Electrodynamics

利用量子电动力学方法研究了高质量腔中含少量Rb原子的两组分玻色-爱因斯坦凝聚体的基态性质。在SU（2）表示下，该量子系统可以用一个由原子间相互作用产生的二次项的广义Dicke模型来实现，并可以通过费什巴赫共振技术来控制。此外，这种弱的种间相互作用可以引起一个重要的零温度量子相变从正常的superradiant阶段，其中在正常阶段的原子系综是集体未激发，而在superradiant阶段的相干辐射宏观激发。最后，我们建议通过测量腔外外差探测器中光子场的直接和显著特征来观察这种预测的量子相变。

光学腔内费米超流体量子模拟器中的时间分辨配对能隙光谱学

Time-resolved pairing gap spectroscopy in a quantum simulator of fermionic superfluidity inside an optical cavity

本研究利用高精细度腔中激光冷却的锶原子模拟射频光谱学，通过原子的多能级结构研究Cooper对破裂，区分了BCS配对能隙与谱隙，并验证了谱隙对化学势的依赖性。

双腔三能级λ和V系统的光学不稳定性

Optical instabilities in three-level lambda and V system inside double-cavity

我们获得了在低输入光水平下，由竞争合作路径引起的全光耦合系统的光学不稳定性。特别是对于三能级原子系统中的λ和V配置与两个独立的腔模相互作用，我们确定的必要条件相关的非相干路径所需的不稳定性。不稳定性的出现，当涉及到的原子态的跃迁是泄漏的，并有大量的人口，其中的非相干过程的不利影响的合作行为的原子系综。

色散光学力学：腔内的薄膜

Dispersive optomechanics: a membrane inside a cavity

我们提出的色散耦合（或“膜在中间”）光机系统的理论和实验研究的结果。本文计算了含有薄介质膜的高精细度腔的线性光学性质。我们专注于腔的透射，反射和精细度作为膜沿腔轴的位置的函数，并作为其光损耗的函数。我们将这些计算结果与测量结果进行了比较，发现在空腔精细度在10^4 ~ 10^5范围内的腔中，计算结果与测量结果非常吻合。薄膜折射率的虚部约为10^（-4）。我们计算该系统的激光冷却性能，特别关注不太直观的制度，其中光子“隧道”通过膜的时间尺度上的膜的振荡周期。最后，我们提出了量子非爆破测量膜的声子数在低信号噪声制度的声子寿命是可比的QND读出时间的计算。

腔内超冷二能级原子的稀释气体;广义Dicke模型

Dilute gas of ultracold two-level atoms inside a cavity; generalized Dicke model

考虑了原子质心运动和腔模变化对腔中超冷二能级原子气体的影响。我们使用广义Dicke模型，并分别分析了高斯和驻波模式形状的情况。由于原子的外部运动能与内部原子能和场能之间的相互作用，相图表现出标准Dicke模型中没有的新特征，如在正常相和超辐射相之间存在一级和二级相变。由于原子运动的量子描述，内部和外部原子的自由度是高度相关的，导致修改的正常和超辐射阶段。

原子碰撞对光学腔中玻色-爱因斯坦凝聚体量子相变的影响

The effect of atomic collisions on the quantum phase transition of a Bose-Einstein condensate inside an optical cavity

本文研究了原子碰撞对囚禁在光学腔中的一维玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）从法向相到超辐射相的相变的影响。具体地说，我们表明，驱动原子从侧面的腔导致模式的激发在第一布里渊区的边缘的每个能带，这导致在弱耦合制度的限制下的BEC物质场的双模近似。原子-原子相互作用的非线性效应使BEC的量子相变阈值发生移动，同时也影响了总粒子数量子涨落的低功率行为。此外，当横向抽运强度一定时，我们证明了通过s波散射频率控制系统量子相变的可能性。

微波腔中Rydberg系综的Ramsey干涉测量

Ramsey interferometry of Rydberg ensembles inside microwave cavities

我们研究了里德伯原子系综在一个受限的电磁环境，如由微波腔。标准自由空间伊辛型和腔介导的相互作用之间的竞争导致出现不同的制度，其中粒子-粒子耦合范围从典型的范德华$r^{-6}$行为到$r^{-3}$和$r$ -独立性。我们应用拉姆齐光谱技术映射到一个特征信号，如强度和对比度衰减曲线的两体相互作用。与之前需要高密度以获得相当大的对比度和相位衰减的治疗相反，空腔方案可以在低得多的密度下表现出类似的行为。

光学腔中旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的耗散诱导不稳定性

Dissipation-induced instabilities of a spinor Bose-Einstein condensate inside an optical cavity

本文研究了旋量玻色-爱因斯坦凝聚体在偏振角可控的激光横向驱动下的动力学行为。我们专注于一个双组分Dicke模型与复杂的光物质耦合，在光子损失的存在下。我们计算的稳态相图，并发现动力学不稳定性的极限环的形式，预示着异常点和水平吸引力的存在。我们表明，不稳定性引起的耗散过程中产生的两个集体自旋之间的非互易耦合。我们的预测可以很容易地在国家的最先进的实验进行测试，并打开了非互惠多体动力学的研究平衡。

公共量子电动力学腔中宏观三能级系统上原子逻辑量子比特编码的量子计算机

Quantum computer with atomic logical qubits encoded on macroscopic three-level systems in common quantum electrodynamic cavity

提出了一种基于宏观（或介观）共振系统--量子电动力学腔中的多原子相干系综、鱿鱼或量子点，在固态量子计算机中有效实现基本量子门通用集合的方法.我们利用一个编码的逻辑量子比特的对宏观的两个或三个层次的原子，是工作在希尔伯特子空间的所有国家固有的这些原子系统。在这个子空间中，逻辑单量子比特门通过经由虚拟光子的交换的对中的单个原子激发的受控可逆转移以及通过对中的原子系综中的一个的频移来实现。在二能级系统的情况下，逻辑双量子位门通过控制一个原子系综中的兰姆位移幅度来执行，分别允许/阻止一对中的激发转移，其由另一对的第三原子系统控制。当使用三能级系统时，我们描述了原子对中的非门，该非门由工作原子激发向由控制对激发的直接影响引起的附加第三能级的转移控制。最后，我们讨论了所提出的物理系统的优势，一些有用的量子门的加速计算。