Detecting magnetically guided atoms with an optical cavity
我们表明,低精细腔可以有效地检测中性原子。这种低精细度可以通过减小腔体的模腰来补偿。我们用一个束腰直径为12 $μ$ m、精细度仅为1100的近同心谐振腔探测了磁导引Rb原子,探测灵敏度为模体积内的0.1个原子。在未来的单原子探测和腔QED应用的实验中,使用集成在原子芯片上的小型化光学谐振腔将是非常有益的。
2005-10-18 physics.atom-ph quant-ph
Strong coupling of two individually controlled atoms via a nanophotonic cavity
我们展示了耦合到纳米光子腔的两个单独捕获的原子之间的光子介导的相互作用。具体来说,我们观察到超辐射线加宽时,原子与腔共振,和水平排斥时,腔耦合到原子的色散制度。我们的方法利用对原子内部状态的单独控制,它们相对于腔模的位置,以及光位移来单独调谐原子跃迁,使我们能够直接观察超辐射和亚辐射两原子态的反交叉。这些观测为实现量子网络和研究基于原子阵列耦合到纳米光子器件的量子多体物理打开了大门。
2019-09-19 physics.atom-ph quant-ph
Collective strong coupling of cold atoms to an all-fiber ring cavity
实验研究了一种用于腔量子电动力学的环形全光纤腔系统。光纤腔包含一个介导原子-光相互作用通过倏逝场的双折射部分。我们观察到良好的解决,真空拉比分裂的腔透射谱在弱驱动限制由于集体增强的耦合率的原子内的倏逝场的合奏,我们提出了一个简单的理论模型来描述这一点。此外,我们还提出了一种利用晶体的热特性来控制和稳定谐振腔谐振频率的方法。
2017-02-23 physics.atom-ph quant-ph
Delayed choice experiment using atoms in optical cavity
本文提出了一种利用超冷原子实现“延迟选择实验”的方法。在这里,我们试图探测的“Welcher-Weg”的信息,而不崩溃的波函数的原子。该实验由围绕经过验证的技术构建的组件组成,这些组件以新颖的配置放在一起,以在测量过程中保持系统的一致性。Ramsey干涉被用来建立原子的波性质和原子的粒子性质是通过检测其内部状态进行非爆破测量使用超高精细腔探测。通过调节原子与腔的相互作用时间,使原子出腔时的状态保持不变,从而保持原子的相干性。
2021-06-21 physics.atom-ph quant-ph
Increased Atom-Cavity Coupling through Cooling-Induced Atomic Reorganization
本文提出利用腔介导的分辨拉曼边带冷却同时实现原子系综冷却与原子-腔耦合最大化,在200 ms内将171Yb原子冷却至平均振动数0.23(7),并在钟跃迁上实现93%的π脉冲保真度,从而提升光学晶格钟的量子计量性能。
2023-10-15 physics.atom-ph quant-ph
Ground-State Cooling of a Single Atom in a High-Bandwidth Cavity
本文研究了耦合到高带宽法布里-珀罗腔中的单个中性原子的振动基态冷却。冷却过程依赖于由偶极阱光束驱动的简并拉曼边带跃迁,其将原子限制在三维中。通过拉曼光谱,我们推断出一个一维的运动基态布居接近$90~\%$。此外,超过40秒的腔耦合原子的寿命测量意味着三维冷却的原子运动,这使得这种资源高效的技术特别有趣的腔实验与有限的光学访问。
2019-09-19 physics.atom-ph quant-ph
Self-Organization Threshold Scaling for Thermal Atoms Coupled to a Cavity
我们对热~(87)Rb原子与高精细度腔耦合的自组织阈值进行了详细的实验研究。我们研究了用行波探测和用回射晶格探测的区别。这两种情况下导致定性不同的行为方面的响应的系统作为腔失谐相对于探头的函数。在这两种情况下,我们确认了N-1标度的阈值与原子数。
2012-11-03 physics.atom-ph quant-ph
30-Fold Increase in Atom-Cavity Coupling Using a Parabolic Ring Cavity
光学腔是增加原子-光耦合的最佳方法之一,也将是未来依赖于光-物质界面的量子技术的关键成分。我们证明,行波“环形”腔可以实现一个大大减少的模式腰$w$,导致更大的原子腔耦合强度,相对于传统的驻波腔给定的镜分离和稳定性。此外,环形腔可以实现任意横模间距的同时,大的模腰减少。根据这些原则,我们建立了一个抛物原子环形腔系统,实现了强集体之间的耦合$NC = 15(1)$的$N=10^3$ Rb原子和一个环形腔与单原子的合作$C$是一个因素的$35(5)$倍以上,可以实现与近共焦驻波腔相同的镜分离和精细度。通过使用抛物柱面镜,我们消除了像散--否则会妨碍稳定的操作--并增加了对原子的光学访问。基于这些原理的腔,具有增强的耦合和大的镜间隔,将特别用于实现与离子、里德伯原子或其他强相互作用粒子的强耦合,这些粒子通常与附近表面具有不期望的相互作用。
2018-02-15 physics.atom-ph quant-ph
Photovoltaic performances in a cavity-coupled double quantum dots photocell
本文通过电流-电压和功率-电压特性研究腔耦合双量子点光电池,发现腔耦合系数起耗散作用、腔体尺寸有限,且该结构更易吸收低能光子,为提高光电转换与内量子效率提供策略。
2024-02-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-Wave Multiplexed Atom-Cavity Electrodynamics
我们介绍了一个原子系综耦合到一个单一的光腔模式的多路原子腔量子电动力学。多个拉曼修整光束建立具有独特空间轮廓的腔耦合自旋波激发。在实验上,我们通过观察自旋波真空拉比分裂,选择性超辐射和干涉两个自旋波的腔介导的相互作用来证明这一概念。我们强调,目前的实验配置允许快速,可互换的腔耦合到4个配置文件,重叠参数小于10%,足以证明,例如,量子中继器网络模拟在腔中。随着对光学多路复用设置的进一步改进,我们推断出访问多于$10^3$独立自旋波轮廓的能力。
2019-08-14 physics.atom-ph quant-ph
Cavity-enabled real-time observation of individual atomic collisions
利用高协同性腔的强色散耦合实现光镊中原子的快速非破坏性数分辨检测,实时观测单个原子碰撞与量子跳变,并结合自适应反馈以92%概率制备单原子。
2024-11-19 physics.atom-ph quant-ph
Nanophotonic cavity cooling of a single atom
本文研究了与弱泵浦纳米光子腔强耦合的二能级原子的动力学,计算了相关作用力并证明腔表面存在三维冷却区,通过蒙特卡罗模拟验证了腔冷却能有效将单原子从自由空间装载入表面微阱。
2023-04-10 physics.atom-ph quant-ph
Cavity Quantum Electrodynamics with a Single Quantum Dot Coupled to a Photonic Molecule
研究了由一对耦合的光子晶体腔组成的量子点与光子分子耦合的腔量子电动力学效应。我们发现量子点和光子分子的两个超模之间存在反交叉,这表明实现了强耦合机制。从反交叉的数据,我们估计的贡献模式耦合和本征失谐的总失谐之间的超级模式。最后,我们还展示了光子分子中非共振腔-腔相互作用的特征。
2012-01-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Collective light shifts of many longitudinal cavity modes induced by coupling to a cold-atom ensemble
Institute of Physics, Centre for Advanced Laser Techniques (CALT)(物理研究所,先进激光技术研究中心);Institute for Theoretical Physics, Vienna University of Technology (TU Wien)(维也纳工业大学理论物理研究所)
该研究通过冷原子团耦合实现了多个纵向腔体模式的集体光移,展示了多频率腔量子电动力学的初步探索。
2026-02-20 physics.atom-ph quant-ph
Fast control of atom-light interaction in a narrow linewidth cavity
我们提出了一种方法,利用高精细光学谐振腔的光辅助原子系综的相干操纵,克服了有限的腔的响应时间所施加的限制。该方案的关键是通过辅助控制过程,如光束引起的光移,快速切换原子与腔场之间的相互作用。该方案适用于许多不同的原子种类,无论是在捕获和自由降落配置,并可以采用控制内部和/或外部原子的自由度。我们的方法将打开新的可能性,在腔辅助原子干涉和制备高度非经典的原子态。
2021-02-03 physics.atom-ph quant-ph
Optical bistability enabled control of resonant light transmission for an atom-cavity system
本文从理论上研究了当腔模光束和相交的控制光束都接近特定的原子共振态时,光通过含原子的法布里-珀罗腔的控制问题。考虑了一个四能级原子系统,通过求解随时间变化的腔场和原子态布居,研究了它与腔模的相互作用。在稳态极限下,得到了原子-腔系统光学双稳的条件。对于腔模中的原子系综,对于静止原子(封闭系统)和非静止原子(开放系统)理解腔内光强度对相交共振光束的响应。通过调整原子态布居来模拟开放系统,以表示原子在腔模中与热环境的交换。该模型的解决方案被用来定性地解释所观察到的稳态和瞬态行为的光腔模式,在夏尔马等。[1]。还研究了三能级和二能级原子系统的控制行为,并讨论了这些系统所产生的丰富的物理,对于封闭和开放的原子系统。
2015-05-04 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Cavity QED with optically transported atoms
利用平移光晶格阱将超冷的$^{87}$ Rb原子送入高精细光学微腔中,并通过腔场进行探测。原子从磁光阱(MOT)被加载到光晶格中,并被传输到腔中1.5 cm。我们的腔满足强耦合的要求,为一个单一的腔内原子,从而允许实时观察单个原子输运到腔。这种传输方案使我们能够改变腔内原子的数量从1到$>$ 100对应的最大原子协同参数5400,有史以来在原子-腔系统中实现的最高值。当腔中加载多个原子时,在实时腔传输中直接测量光学双稳。
2003-09-04 quant-ph
Teleportation of Atomic States via Cavity QED for a Cavity Prepared in a Superposition of Zero and One Fock States
本文讨论了原子态的两种隐形传态方案。在第一个方案中,我们考虑原子在一个三能级级联配置,在第二个方案中,我们考虑原子在一个三能级λ配置。提出的实验实现利用腔量子电动力学,涉及里德伯原子与在$|ψ>_{C}=(|0> +|1>)/\sqrt{2}$态制备的微脉泽腔的相互作用
2004-10-29 quant-ph
Collective strong coupling of cold potassium atoms in a ring cavity
我们在高精细度环形腔中进行了冷钾原子的系综腔量子电动力学实验。钾-39原子在二维磁光阱中被冷却并转移到与腔模相交的三维阱中。该装置进行了详细描述,并提出了与钾原子的强耦合的第一个意见。原子与光的集体强耦合是通过腔透射谱的分裂和简正模的避免交叉来证明的。
2016-11-25 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Tunable Cavity Optomechanics with Ultracold Atoms
我们提出了一种基于原子芯片的量子腔光学力学的实现与冷原子局域在法布里-珀罗腔。有效的亚波长定位的原子系综允许调谐的线性和二次光机械耦合参数,变化的灵敏度的位移和应变的可压缩气体悬臂。我们观察到这样的调谐腔的光学非线性和光机械频移的影响,提供他们的第一个表征在二次耦合制度。
2010-05-21 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Generation of entangled states of two three-level atoms in cavity QED
提出了一个利用腔辅助碰撞产生两个三能级原子最大纠缠态的方案。由于腔场仅为虚激发,原子与腔场之间没有量子信息传递。
2003-03-04 quant-ph
Real-time observation of single atoms trapped and interfaced to a nanofiber cavity
我们提出了一种基于光镊的单原子捕获方法。我们发现,单原子的荧光捕获的双腔可以很容易地观察到实时通过光纤导模。光子相关测量进一步阐明了原子数和陷阱的动力学。陷阱寿命测量为52 $\pm$ 5 ms。从不同腔衰减率测量的光子统计,原子-腔界面的有效耦合率估计为34 $\pm$ 2 MHz。对于线宽为164 MHz的腔模,这产生5.4 $\pm$ 0.6的协同性和85 $\pm$ 2%的腔增强沟道效率。这些结果可能为在全光纤平台上构建基于单原子的量子界面开辟新的可能性。
2019-08-09 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Normal-mode splitting of four-level atom-cavity system under collective strong coupling
研究了与四能级原子耦合的光腔的透射谱。当单个腔模同时耦合三个原子跃迁时,强耦合原子-腔系统中出现了多个简正模分裂峰。我们采用共焦光学腔和冷Rb-85原子系综的腔量子电动力学。在强耦合区,由于冷原子系综对原子-腔耦合强度的集体增强,我们观察到了四个腔传输的简正模分裂峰。实验结果与理论分析一致。强耦合多能级原子-腔系统中的多简正模激发为实现多通道全光器件提供了实际应用。
2019-01-01 quant-ph
Pushing single atoms near an optical cavity
该研究利用光学散射力沿重力方向施加推束,显著减少了单个原子加载到腔模式的时间,并实现了快速且速度分布窄的原子传输,同时能实时观察和调控原子运动,从而提升原子-腔实验效率。
2024-03-21 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
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。
2011-03-10 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
High finesse bow-tie cavity for strong atom-photon coupling in Rydberg arrays
本文报道了一种用于里德伯原子阵列原子物理实验的高精细度蝴蝶结腔。该腔体在铯D2线($852$ nm)处具有精细度$51,000$和腰部$7.1$ $μ$ m。利用这些参数,预期腔诱导单原子和单光子之间的强耦合,对应于腔腰处的$35$的每个行进模式的协同性。为了捕获和成像原子,腔设置利用两个具有$0.35$的数值孔径($NA$)的真空非球面透镜,并且能够容纳$NA=0.5$显微镜物镜。此外,大的原子-镜距离($\gtrsim1.5$ cm)提供了良好的光学访问,并使原子位置处的杂散电场最小化。这种腔设置可以与Rydberg阵列平台协同工作,为量子模拟和计算创建一个完全连接的系统。
2022-09-29 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Cavity-damping-induced transitions in a driven atom-cavity system
研究了腔中二能级原子在经典光场驱动下的荧光光谱。我们发现,在Jaynes-Cummings阶梯结构中的禁戒偶极跃迁的诱导腔阻尼的存在下,这恶化的程度,否则完美的相消干涉之间的过渡通道。随着较大的腔衰减,这些转变被更多地增强。
2001-01-08 quant-ph
Asymmetric sequential Landau-Zener dynamics of Bose condensed atoms in a cavity
研究了与腔场耦合的玻色凝聚二能级原子系综的非对称序列Landau-Zener(LZ)动力学。假设所有原子与腔场之间的耦合是相同的,原子-原子相互作用和失谐量之间的相互作用可能导致一系列LZ跃迁。与传统的连续LZ跃迁对称于零失谐量不同,玻色凝聚原子在腔场中的LZ跃迁是不对称的,并且敏感地依赖于腔场的光子数分布。在单激发数的LZ过程中,相对原子数的方差和有序布居阶梯的阶跃斜率都是不对称的,并且这种不对称性随着激发数的减小而变得更加显著.此外,在多激发数的LZ过程中,可能会出现不对称的阶梯。在动态LZ过程中,由于原子与腔场的耦合作用,腔场呈现出动态的坍缩和回复。与经典光场中的对称LZ跃迁相比,腔场中的非对称LZ跃迁起源于依赖于光子数的拉比频率。腔场中玻色凝聚原子的非对称序贯LZ动力学可能为探索原子-光子耦合系统中的基本多体物理开辟一条新途径。
2016-05-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Design and analysis of photonic crystal coupled cavity arrays for quantum simulation
我们在光子晶体平台上进行了耦合光腔阵列的实验研究。我们发现腔之间的耦合显着大于腔频率中制造引起的无序。满足这一条件是利用腔阵列产生强关联光子的必要条件,这在多体系统的量子模拟中具有潜在的应用价值。
2012-09-14 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Generating atomic multi-dimensional entangled states under large atom-cavity detuning
提出了一种将两个~(87)Rb原子交替通过高Q双模腔,确定性地产生原子二维和三维纠缠态的方案.由于原子与腔的大失谐量,该方案对原子的自发衰变不敏感,并讨论了腔衰变的影响。我们的严格数值模拟表明,我们的建议是足够好的,以展示原子纠缠的产生与高保真度和现有的实验技术。
2012-09-25 quant-ph
Teleportation of Atomic States via Cavity Quantum Electrodynamics
本文讨论了一种原子态的隐形传态方案。提出的实验实现利用腔量子电动力学涉及的相互作用的里德伯原子的微脉塞腔制备在一个相干态。我们提出了一个利用原子与腔场相互作用制备原子Bell态的方案。在我们的方案中,腔和一些原子起到辅助系统的作用,用于实现隐形传态。
2004-09-27 quant-ph
Decoherence-free creation of atom-atom entanglement in cavity via fractional adiabatic passage
提出了一种鲁棒且对退相干不敏感的方案,利用该方案实现了两个三能级原子与光腔和激光相互作用系统的可控纠缠态的产生。通过采用分数绝热通过和适当设计的原子-场耦合,有效地抑制了由于原子自发跃迁和腔衰减引起的损耗。在这个方案中,两个原子以相反的方向穿过腔模和激光束,而不是其他纠缠方案,其中原子需要在腔内具有固定的位置。我们还证明了一个运动原子的相干性可以转移到另一个原子上,而不需要填充腔模。
2005-01-26 quant-ph
Nano Positioning of Single Atoms in a Micro Cavity
单个原子与高精细光学腔的耦合是使用驻波偶极力阱精确控制和调节的,这对强原子-腔耦合是一个挑战。超冷铷原子首先被加载到腔中心的偶极阱的势能极小值中。然后我们把陷阱当作一条传送带,垂直于空腔轴线运动。这使我们能够重复地将原子移出和移回腔模,重新定位精度为135 nm。这使得可以通过腔选择性地寻址一串原子中的一个原子,或者同时将两个精确分离的原子耦合到腔的较高模式。
2005-06-10 quant-ph
Robust creation of atomic W state in a cavity by adiabatic passage
我们提出了两个稳健的方案来产生可控(确定性)原子W态的三个三能级原子与光腔和激光束的相互作用。通过采用绝热通道技术和适当设计的原子-场耦合,有效地抑制了原子自发发射和腔衰减引起的损耗。在这些方案中,三个原子穿过腔模和激光束,并在腔外的自由空间中纠缠。
2009-05-22 quant-ph
Study of atomic entanglement in multimode cavity optics
研究了腔中两个二能级原子与m电磁模的共振相互作用。研究了两原子间的纠缠动力学。特别是,我们比较不同的腔模式以及不同的腔光子数的动态变化。通过改变原子与光子的相互作用时间,可以观察到纠缠的坍缩和恢复。
2009-03-23 quant-ph
Non-reciprocal Cavity Polariton with Atoms Strongly Coupled to Optical Cavity
本文实验展示了多原子与法布里-珀罗腔强耦合的手性腔QED系统,通过极化原子内态打破时间反演对称性,在线性区实现单光子级超过30 dB的光学隔离,并验证了零磁场工作和隔离方向可重构性,非线性区还观察到非互易非经典统计。
2023-04-19 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Collective strong coupling in multimode cavity QED
我们研究了一个原子-腔系统,其中腔具有多个简并横模。模式分辨腔透射光谱揭示了良好的解决原子腔共振的几个腔模式,集体强耦合的不同模式的签名。此外,实验还表明,腔模之间是通过腔中的原子系综耦合的。详细的理论分析支持的实验观察。这项工作为在基于腔的量子信息处理中使用相互作用的简并模式铺平了道路,其中对应于不同腔模式的量子比特通过两种模式共享的原子相互作用。我们的研究结果也与超冷原子量子自旋玻璃的实验实现有关。
2013-05-12 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Scheme for the implementation of a universal quantum cloning machine via cavity-assisted atomic collisions in cavity QED
我们提出了一个在腔QED背景下实现Buzek [Phys.Rev.A54,1844(1996)]的$1\to2$通用量子克隆机的方案. et.al该方案要求原子之间的碰撞过程是腔辅助的,原子穿过真空态的非共振腔场。腔场仅被虚拟地激发以面对退相干问题。这就是为什么对腔品质因数的要求可以放宽。
2003-01-08 quant-ph
Atomic entanglement mediated by a squeezed cavity field
考虑微脉泽腔中的相干态辐射场,研究了它对先后通过腔的两个二能级原子的纠缠。然后我们研究了腔场压缩对原子纠缠的影响。计算了两原子混合态的形成纠缠,发现腔场的压缩可以增加原子纠缠。
2006-05-22 quant-ph
Efficient scheme for atomic entangled states with cavity QED system
提出了一种在腔QED系统中制备原子纠缠态的方案。它利用两个系统之间的拉曼跃迁或受激拉曼绝热通道,使两个三态$Λ$型原子在单模腔中的基态纠缠。它不需要对腔场进行测量,也不需要原子检测,并且可以以确定性的方式实现。由于该方案对腔场衰减和原子自发发射都不敏感,所产生的纠缠态在量子信息处理中可能有一些有趣的应用。
2010-04-12 quant-ph
Atom-driven multistability in an optomechanical cavity under broken PT-symmetry
法布里-珀罗腔中的光场在原子介质作为经典电介质填充到腔中时,或者当腔变成光机械的,其中一个反射端变得可移动时,将表现出多稳态。在这两种情况下,外部激光器对于驱动腔模式离开零平衡态是必不可少的。本文研究了充原子光机械腔的平衡态,其中原子被看作是一个集体的二能级系统,同时也是一个代替驱动激光器作用的有源元件。当原子系综是有损耗的时,多稳定性被发现,复杂的原子-光子耦合破坏了系统哈密顿量的\mathcal{PT}对称性,并以周期模式与原子的腔模和集体玻色子模的频率和线宽相匹配.我们给出了原子模与腔模之间的输入-输出滞后循环,以说明原子取代腔外激光器的驱动作用。
2015-12-07 quant-ph
Quantum jumps and spin dynamics of interacting atoms in a strongly coupled atom-cavity system
实验研究了单原子和双原子与高精细度光腔强耦合的自旋动力学。我们观察到单个原子超精细基态之间的量子跃迁。通过原子激发测量了原子-腔系统相互作用诱导的简正模分裂。此外,我们观察到两个原子同时耦合到腔模的条件动力学的证据。我们的结果指向实现测量诱导纠缠方案的中性原子在光学腔。
2009-09-22 quant-ph
Non-Hermitian Waveguide Cavity QED with Tunable Atomic Mirrors
本文研究了由可调原子二聚体镜构成的开放腔,发现其具有反$\mathcal{PT}$对称性及简并超模,并确定了实现强相干腔-原子耦合的反射阈值,为量子光学与计算提供了非厄米理论。
2023-09-12 quant-ph
Reflectivity and transmissivity of an optical cavity coupled to two-level atoms: Coherence properties and the influence of atomic phase noise
我们考虑N个全同二能级原子耦合到一个光腔中,光腔由一个外场相干驱动。在小原子激发的极限下,解析地计算了光场和强度的反射系数和透射系数。此外,确定了腔场的频率成分,从而也确定了腔的发射光谱。特别是讨论了如何个别碰撞退相和共同的原子能级波动防止腔场处于相干态,这反过来又影响了传出字段。
2011-10-17 quant-ph
Scalable cavity-QED-based scheme of generating entanglement of atoms and of cavity fields
我们提出了一个基于腔QED的产生原子间纠缠的方案。该方案可扩展到任意数目的原子,并可用于产生各种多体纠缠态,如Greenberger-Horne-Zeilinger态,W态和团簇态。此外,通过原子与光子的角色转换,该方案还可以实现腔场间的纠缠。我们还介绍了一个方案,可以产生一个任意的多部场图状态。
2008-03-20 quant-ph
Light force fluctuations in a strongly coupled atom-cavity system
在反射镜之间,电磁模式的密度不同于自由空间中的电磁模式。这改变了原子的辐射特性以及作用在原子上的光力。它在腔量子电动力学的强耦合领域有着深远的影响。对于单个原子,我们通过扫描探测激光的频率来研究原子-腔系统的各种失谐。在腔的透射过程中,原子与腔共振之间避免了交叉。在腔内偶极阱中原子的损失率中也是可见的。在正常模式的共振,占主导地位的贡献的损耗率来自偶极力的波动,这是显着增强的腔。这一结论得到了蒙特卡罗模拟的支持。
2007-02-09 quant-ph
Cavity induced modifications to the resonance fluorescence and probe absorption of a laser-dressed V atom
在坏腔极限下,导出了相干驱动V型三能级原子与单模腔耦合的腔修正主方程。我们发现,在裸态和修饰态基的粒子数反转可以实现,源于增强的原子-腔相互作用时,腔与原子修饰态跃迁共振。缀饰态表象中的原子布居分析的腔修改的过渡率。对原子荧光光谱和探针吸收光谱进行了研究,发现可以通过调节腔频率来控制其光谱轮廓。在适当的条件下会出现峰值抑制和谱线变窄。
2000-03-20 quant-ph
Cavity-based single atom preparation and high-fidelity hyperfine state readout
在原子芯片上制备并探测了与光纤高精腔耦合的~(87)Rb原子的超精细态。原子从玻色-爱因斯坦凝聚体中被提取出来,并被囚禁在腔场的最大值处,从而产生可再现的强原子-腔耦合。我们利用腔的反射和透射信号来推断原子的超精细态,在100微秒的读出时间内,保真度超过99.92%。原子在被探测后仍被捕获。
2010-02-23 quant-ph
Atomic spin squeezing in an optical cavity
本文研究了光腔中原子系综集体自旋矢量的一个分量的压缩。原子与腔模相互作用,通过探测穿过腔的光场的状态来获得压缩。从随机主方程出发,导出了原子态和腔场态的时间演化,计算了原子自旋分量的期望值和方差以及腔模的求积。的设置的性能进行比较,通过探测的光场传输只有一次通过样品的原子的自旋压缩。
2008-05-05 quant-ph
Cavity Assisted Nondestructive Laser Cooling of Atomic Qubits
我们分析了两种结构的激光冷却的中性原子的内部状态存储量子比特。原子被困在放置在腔内的光晶格中。我们表明,原子的阻尼腔模的耦合可以提供一种机制,导致冷却的运动,而不破坏量子信息。
2004-02-18 quant-ph
Multi-normal-mode splitting of a cavity in the presence of atoms -- towards the superstrong coupling regime
在一个相对长的光腔中,实验观察到了多普勒展宽的二能级原子系统中的多简正模分裂峰。在该系统中,原子-腔相互作用可以达到"超强耦合”条件,原子-腔耦合强度$g\sqrt{N}$接近或大于腔自由光谱区$Δ_{FSR}$ .在这种情况下,多个腔纵模会发生简正模分裂,产生多个简正模分裂峰,这可以用腔内原子密度的大幅增加导致的线性色散增强来解释。这种超强的原子-腔耦合机制可能会产生许多新的有趣现象。
2009-06-05 quant-ph
Deterministic loading of individual atoms to a high-finesse optical cavity
单个激光冷却原子根据需要从单原子磁光阱传送到使用原子输送器的高精细光学腔。强耦合的原子与腔场允许同时冷却和检测单个原子的时间尺度超过15秒。研究了单原子散射率与探测腔失谐量和探测拉比频率的关系,实验结果与理论预测符合得很好。我们展示了操纵单个原子相对于腔模的位置的能力,具有良好的控制性和再现性。
2007-03-16 quant-ph
A position dependent atom-atom entanglement in real-time Cavity QED system
在假设腔QED实验中,我们研究了一种特殊的两原子纠缠情形,其中只有一个原子与腔模有效地交换了一个单光子。在原子间距离较大的情况下,计算了原子间共振偶极-偶极相互作用(RDDI)下的原子纠缠。我们发现,RDDI,即使这是远远小于原子的最大拉比频率,可以诱导明显的硅藻纠缠。当RDDI强度与原子的Rabi频率相当时,纠缠度峰值达到最大值。
2005-12-23 quant-ph
The role of the atom-cavity detuning in bimodal cavity experiments
分析了双模腔实验中原子-腔态的相干演化,得到了原子跃迁频率失谐量随时间的变化规律。除了从一个“平滑开关”的原子共振从一个双模腔的第二模式,我们还考虑了一个额外的(有效的)腔场模式之间的相互作用,被称为“通信通道”。我们的模型计算结果与Rauschenbeutel等人的测量结果进行了比较,[2001物理评论A 64 050301],他首次证明了双模腔中场模的纠缠。它示出的(理论上)预测和实验相移之间的协议,可以提高通过允许两个场模式之间的“通信”在一个短的,但有限的开关的原子跃迁频率从一个模式到另一个。因此,我们建议,原子腔失谐的细节应考虑到未来的解释双峰腔实验。
2008-04-01 quant-ph