Coherent Population Oscillation-Based Light Storage
利用相干布居振荡理论研究了经典光场在$Λ$型原子介质中的传播和存储。我们表明,传播本征模强烈相关的不同CPO模式的系统。在这种模式下的光存储进行了讨论,通过引入一个“populariton”的数量,人口和字段的混合物,通过类比的背景下使用的电磁感应透明光存储协议的暗态极化。如实验所示,这种记忆依赖于人口,然后-与通常的拉曼相干光存储协议相比-鲁棒的退相效应。
2017-01-31 quant-ph
Quantum properties of light propagating in a Coherent Population Oscillation Storage Medium
研究了在$Λ-$型原子介质中利用超窄相干布居振荡(CPO)实现量子场的传输和存储。经典场的预测在室温下的亚稳蒸气中进行了实验检验。我们推导出了在大的经典泵浦光场存在下压缩谱的演化。我们证明了剩余布居数被抽运到激发态的自发发射会逐渐破坏量子场的量子噪声特性。因此,输出量子场趋于相干态,从而放弃了用CPO存储光的量子态的可能性。
2019-02-12 quant-ph
Direct Observation of Coherent Population Trapping in a Superconducting Artificial Atom
原子(或固态“人造原子”)的相干布居俘获(CPT)现象以及电磁诱导透明(EIT)的相关效应清楚地证明了由于多能级量子系统中的相干性而引起的量子干涉。利用相位量子比特局部极小值的三个最低能级,在$Λ$型组态中同时驱动两个相干跃迁,观测到了超导相位量子比特中的CPT.我们观察到$60(\pm 7)%$在CPT共振条件下对激发态布居的抑制。我们目前的数据和匹配的理论模拟显示CPT的发展时间。最后,我们利用观测到的激发态布居的时间依赖性来表征系统的量子退相时间。
2010-03-10 quant-ph
Coherent population transfer in a chain of tunnel coupled quantum dots
我们考虑了单电子在隧道耦合量子点链中的动力学,探索了这个系统与Bruce W.在过去的30年里,肖和合作者。特别是,我们描述了两个制度,实现完整的相干转移人口在这样一个多状态系统。在第一种状态下,通过仔细安排耦合强度,可以使系统状态之间的人口流动在时间上具有周期性。在第二个机制中,通过采用一个“反直觉”的耦合序列,系统的相干布居捕获本征态可以从初始旋转到最终所需的状态,这是一个等价的STIRAP技术的原子或分子。我们的结果可能是有用的,在未来的量子计算方案。
2007-06-11 quant-ph
Spatial light modulation based on coherent population oscillation in semiconductor quantum dots
基于相干布居数振荡(CPO)效应,分别从相位调制和振幅调制的角度,研究了拉盖尔-高斯光束在半导体量子点(SQD)中的产生和操控.结果表明,该方法既可以实现对探测场低吸收的相位调制,又可以实现高效率的幅度调制。实验结果表明,SQDs系统可以作为有效的光寻址空间光调制器,对探测光场的横向空间特性进行人工调制。
2009-11-17 quant-ph
Coherent population transfer with polariton states in circuit QED
本文提出利用绝热捷径方法加速超导电路中的STIRAP过程,在电路QED极化激元Λ系统中实现快速高保真的超绝热相干布居转移。
2023-10-31 quant-ph
Coherent Control of Population and Quantum Coherence in Superconducting Circuits
Indian Institute of Technology Guwahati(印度理工学院古瓦哈提分校)
本文探讨了在超导电路中通过相干控制实现量子能级人口和相干的突破性进展。
2026-03-03 quant-ph
Quantum information processing for a coherent superposition state via a mixed entangled coherent channel
在$2\times 2$维希尔伯特空间中研究了双模纠缠相干态。提出了一种基于Bell态联合测量的纠缠集中方案。当纠缠相干态嵌入真空环境中时,其纠缠度会降低,但不会完全消失。结果表明,初始相干振幅越大,纠缠度下降越快。研究了一种在考虑混合量子信道的情况下实现相干叠加态的隐形传态方案。我们发现,退相干纠缠相干态对于量子隐形传态可能是无用的,因为它给出的最佳量子隐形传态保真度小于经典极限的2/3。
2001-08-10 quant-ph
Quantum time ordering and degeneracy. II: Coherent population transfer between degenerate states
我们发现所需的条件,以实现完整的人口转移,通过相干布居捕获,从一个初始状态到一个指定的最终状态在指定的时间在一个简并$n$态原子,其中过渡是由外部相互作用引起的。在具有简并态的系统中,没有时间排序。本文给出了简并$n$态原子与强外场相互作用过程中跃迁几率的解析表达式,并给出了所有跃迁矩阵元的时间依赖关系。除了求解一个简单的$n^{th}$阶方程来确定缀饰态的本征值外,该方法完全是解析的。这些表达式可用于控制简并$n$态原子中的电子布居。给出了$n=2$和$n=3$的示例。
2003-08-02 quant-ph
Coherent processing of a light pulse stored in a medium of four-level atoms
结果表明,在四能级原子系统中,光的存储特性可以通过在存储阶段存在的附加控制相互作用来改变。通过选择这种相互作用的脉冲区域,可以特别地在光被释放到其中的两个通道之间连续切换。
2002-10-23 quant-ph
Phase-sensitive amplification via coherent population oscillations in metastable helium at room temperature
本文报道了在室温亚稳氦原子中利用超窄相干布居振荡实现非简并信号-闲频结构相敏放大的实验结果。我们实现了一个高的PSA增益接近7的带宽为200 kHz,通过使用在一个单通方案的谐振系统。此外,测得的最小增益接近理想值,表明我们有一个纯PSA。这也证实了从我们的相-相转移曲线的测量,说明我们有一个近乎完美的挤压,这是有趣的各种应用。
2016-08-02 quant-ph
Terahertz frequency standard based on three-photon coherent population trapping
提出了一种基于三光子相干布居囚禁的太赫兹频率标准方案。假设三个激光器的传播方向服从相位匹配条件,我们表明,在一秒钟的几个10 $^{-14}$的稳定性可以达到的精度有限的功率展宽到$10^{-11}$在不太有利的情况下。参考THz信号可以长距离传播,有用的信息由三个光子的相对频率携带。
2007-05-24 quant-ph
Complete energy conversion between light beams carrying orbital angular momentum using coherent population trapping for a coherently driven double-Λatom-light coupling
提出了一种在双Λ原子-光耦合的冷原子云中实现轨道角动量激光脉冲之间完全能量转换的方法。一对共振的空间相关的控制场使原子处于位置相关的相干布居囚禁态,而一对弱得多的涡旋探测光束在相干驱动的原子介质中传播。利用绝热近似,导出了探测光束的传输方程。我们考虑的情况下,第二个控制字段是不存在的原子云的入口处和第一个控制字段在原子介质的结束时变为零。在这种情况下,入射涡旋探测光束可以将其OAM转移到生成的探测光束。我们表明,这种能量转换的效率接近绝热条件下的单位。另一方面,通过使用空间独立的控制场分布,最大转换效率仅为1/2。
2019-07-11 quant-ph
Detection of atomic entanglement and electromagnetically induced transparency in velocity-selective coherent population trapping
本文从理论上研究了用激光冷却方法--速度选择相干布居俘获冷却后原子气体的光学性质。我们证明了弱激光脉冲的应用引起的后向散射脉冲,这是一个原子系统中的纠缠的直接信号,并导致在少光子水平上的单粒子纠缠。如果脉冲与泵浦激光一起施加,则也显示电磁感应透明现象。我们认为这种效应在铷原子气体中是可以观察到的。
2005-01-18 quant-ph
Coherent population trapping in quantized light field
对共振耦合原子与电磁场系统的相干布居俘获(CPT)进行了全量子处理。本文发展了一种构造广义暗态(GDS)的正则分析方法。结果表明,对于所有的光跃迁$F_g\to F_e$,包括亮跃迁$F\to F+1$和$F''$为半整数的$F''\to F''$,GDS都存在,经典光场中不存在CPT效应.我们提出了一个想法,使用光学厚介质与过渡$F''\to F''$与$F'' \ge 3/2$的半整数作为“量子滤波器”,它只传输量子光。
2005-05-23 quant-ph
Quantum Information Processing using coherent states in cavity QED
利用三能级$Λ$型原子与相干光场的高失谐相互作用,可以实现原子到原子、光场到光场、原子到光场、光场到原子的C-NOT门。在实现C-NOT门的基础上,提出了一种纠缠纯化方案,用于纯化相干光场的混合纠缠态。目前的方案的简单性,使它有可能在不久的将来在实验中实现。
2005-03-04 quant-ph
Phase Sensitive Amplification Enabled by Coherent Population Trapping
我们隔离一种新的四波混频过程,使相干布居捕获(CPT),导致有效的相敏放大。这个过程是允许的开发两个过渡从相同的双重简并基态。其中一个跃迁用于CPT,定义亮态和暗态,通过另一个跃迁获得超强度四波混频。这导致即使对于低光密度和非共振激发也能测量强相敏增益。四波混频的增强解释的框架下的暗态极化激元形式主义。
2018-08-21 quant-ph
Coherent population transfer beyond the adiabatic limit: generalized matched pulses and higher-order trapping states
我们证明了具有相干耦合闭环(loop-STIRAP)的三能级系统中粒子数转移的物理机制不等价于哈密顿量暗态的绝热旋转,而是对应于广义绝热基中高阶俘获态的旋转.广义绝热基组的概念被用来作为一个建设性的工具,设计脉冲序列的受激拉曼绝热通道(STIRAP),使最大的人口转移的条件下,通常的绝热条件只有很差的满足。在一定条件下,脉冲(广义匹配脉冲)存在一个高阶陷阱态,这是一个精确的运动常数和原子动力学的解析解可以导出。
1998-11-03 quant-ph
Coherent Processing of a Qubit Using One Squeezed State
我们使用单个压缩态来表示一个量子比特,在存在噪声的情况下,该量子比特可以在解卷积图像(DP)中进行相干处理。我们利用这样的事实,即当演化是由一个二次耗散方程,存在一个压缩状态的基础,发展到另一个基础的这种状态的DP。算符就像一个杂质过滤器,恢复量子位与周围环境不可阻挡的相互作用所失去的相干性。
2017-11-30 quant-ph
Effect of depolarizing and quenching collisions on contrast of the coherent population trapping resonance
本研究探究缓冲气体对87Rb原子相干布居囚禁共振的影响,发现惰性气体的对比度高于氮气,且中等温度下消除自发辐射不会显著减小线宽,为原子钟的缓冲气体选择提供了参考。
2023-05-01 quant-ph
Phase-dependent fluctuations of resonance fluorescence near the coherent population trapping condition
研究了单个$Λ$型三能级原子在相干布居囚禁附近的共振荧光的位相涨落,在双光子失谐条件下。为此,我们采用条件零差检测(CHD)的方法,考虑在弱驱动制度的压缩,并扩展到非高斯波动饱和和强字段。在此框架下,并使用一个单一的捕获$^{138} \mathrm{Ba}^{+}$离子的共振荧光的估计参数设置,从探测跃迁散射的光被发现表现出非经典的字符和显着的不对称的三阶波动的振幅强度相关的CHD。
2021-02-16 quant-ph
Experimental observation of transient velocity-selective coherent population trapping in one dimension
本文报道了亚稳态氖原子束中的瞬态速度选择相干布居俘获现象。利用横向光束剖面测量了原子与对向传播的σ +和σ-辐射相互作用产生的J_g=2 <->J_e=1跃迁的动量分布。这种转变表现出稳定的VSCPT暗态形成的两个|J=2,m=+/-1>态,以及包含|J=2,m=+/-2>且|J=2,m=0>状态。通过实验和数值模拟研究了稳定和亚稳态暗态的形成和衰减动力学,并实验观察到亚稳态暗态的有限寿命。我们比较测量的分布与主方程的数值解。
2005-01-27 quant-ph
Quantum coherent control of self-induced ultraslow light
为了理解自感超慢光,在固体多能级系统中研究了慢光的量子相干控制全光开关。在稀土掺杂固体光学布居搁置系统中,利用第三光场控制搁置原子布居,给出了慢光的动力学过程。与基于双光子相干性的利用电磁诱导透明的延迟全光开关不同,本方法依赖于单光子相干性控制搁置的原子布居。
2008-05-29 quant-ph
Collective coherent population trapping in a thermal field
分析了在宽带热场诱导的退相干过程影响下,三能级原子基态叠加态的相干布居囚禁效率。我们证明了在单个原子中,当原子跃迁受热场影响时,不存在完美的CPT。当两个原子跃迁中只有一个受热场影响时,可能出现理想的CPT。在两个原子跃迁都受到热场影响的情况下,我们证明了无论热场的强度如何,原子的集体行为都可以避免对CPT的破坏作用。得到了原子上能级布居数的解析表达式,它可以被看作是热退相干水平的度量。结果表明,原子间的集体相互作用可以显著增强粒子的布居捕获,即原子数越多,上能级的布居越少。用半经典缀饰原子模型解释了这一现象的物理根源。通过证明多原子集体(纠缠)态的存在性,引入了多原子集体相干布居囚禁的概念,其存储容量大于独立原子的等效态的存储容量。
2006-06-01 quant-ph
Macroscopic quantum information processing using spin coherent states
在此之前,Byrnes { \it et al.}提出了一种基于两组分玻色-爱因斯坦凝聚体自旋相干态的量子信息处理新方案。A85,40306(R))。在本文中,我们给出了一个更详细的阐述该计划,扩大了几个方面,以前没有充分讨论。该方案的基本概念是使用自旋相干态代替量子比特来编码量子比特信息,并使用集体自旋算符进行操纵。该计划超越了连续变量制度,使整个空间的布洛赫球被使用。我们构建了一个通用的框架,量子算法执行使用多个自旋相干态,这是单独控制。我们通过应用于量子信息协议来说明该方案,并讨论了可能的实验实现。退相干效应进行了分析,在一般条件下,并提出了实验实现。
2014-10-14 quant-ph
Theory of Dicke narrowing in coherent population trapping
多普勒效应是热蒸气光谱中主要的展宽机制之一。对于双光子跃迁,人们会天真地认为多普勒效应会导致与波矢差成比例的残余展宽。在相干布居俘获(CPT)中,这是一种窄带现象,实验上没有观察到这种展宽。这通常归因于频繁的速度变化碰撞,已知窄多普勒加宽的单光子吸收线(迪克窄化)。在这里,我们从理论上表明,这样的窄化机制确实存在CPT共振。窄化因子是原子的平均自由程和与两个辐射场的波矢差相关联的波长之间的比率。提出了一个可能的实验来验证这一理论。
2007-01-15 quant-ph
Enhanced Deflection of Light Ray by Atomic Ensemble on Coherent Population Oscillation
在最近的实验中[例如,Nature Physics 2,332(2006)],通过基于电磁诱导透明(EIT)的机制证明了由于不均匀场而导致的原子系综中的增强的光偏转。在本文中,我们探讨了一个不同的机制,类似的现象增强光偏转。该机制基于相干布居振荡,导致吸收光谱中的烧孔。引起探测光偏转的介质是在双光子共振态下受强受控场操纵的二能级原子系综。在大失谐条件下,利用稳态近似得到了介质对泵浦场和信号场的响应。研究发现,当探测光穿过介质后,由于控制光的空间依赖性,信号光发生弯曲。
2008-06-13 quant-ph
Entangled coherent states versus entangled photon pairs for practical quantum information processing
我们比较了退相干和检测效率对纠缠相干态(ECS)和纠缠光子对(EPP)的影响,这两者都是已知的是特别有用的量子信息处理(QIP)。当光子损耗引起的退相干效应较强时,作为量子信道进行隐形传态,ECS的成功率和成功率都优于EPP。另一方面,当使用低效率的检测器时,使用ECS的隐形传态方案遭受未检测到的错误,导致保真度的下降,而这不是使用EPP的隐形传态方案的情况。我们的研究揭示了两种纠缠态在现实条件下实现量子干涉等离子体物理过程中的优缺点。
2010-12-06 quant-ph
Reinforcement learning-enhanced protocols for coherent population-transfer in three-level quantum systems
结合强化学习与传统优化技术,提出固定耦合率与时变失谐下的多能级布居转移最优协议,发现优于标准绝热方案且抗能量损耗和退相干的新协议。
2021-09-02 quant-ph
Coherent population trapping in the stochastic limit
研究了具有简并基态的二能级原子与量子场的相互作用.我们证明了,光场驱动原子的状态到一个定态,这是不唯一的,但通过一些守恒量依赖于系统的初始状态。这种非唯一性来自原子的基态的简并性,并且当基态子空间是二维时,定态族将依赖于一维参数。在这个族中只有一个定态是纯态,并且这个态与已知的非耦合布居数陷阱态(激发态中的零布居数)相一致。另一个稳态对应于激发能级和耦合态的等重混合。
2003-03-31 quant-ph
Decoy-state optical quantum information processing with coherent states
Nara Institute of Science and Technology(奈良先端科学技术大学院大学);University of Calgary(卡尔加里大学);University of Hong Kong(香港大学)
本文提出一种基于相干态和阈值探测器、结合线性回归诱饵态后处理的方法,以模拟单光子源和PNR探测器,显著提升精度并减少探针资源,适用于酉及非酉量子信道,可支持多种量子信息处理应用。
2026-10-06 quant-ph
Coherent electron displacement for quantum information processing using attosecond single cycle pulses
相干电子位移是用于处理量子信息的常规策略,因为它使得能够互连原子网络中的不同位点。处理的效率取决于对机制的精确控制,但这一点尚待建立。在这里,我们从理论上证明了一种新的路线,通过利用阿秒单周期脉冲驱动电子位移的时间尺度上比电子波包的动态失真更快。这些脉冲的特征依赖于一个巨大的动量转移到一个电子,导致它的位移遵循单向path.The方案是通过揭示编码量子叠加态的位移波包的时空性质来说明。我们绘制出相关的相位信息,并在距离原点很远的地方检索它。此外,我们表明,这样的脉冲序列施加到一个链的离子,使阿秒控制的相干运动的电子波包之间的相邻站点来回的方向性。一个扩展到两个电子的自旋状态证明了这些脉冲的使用的多功能性。我们的发现为使用阿秒单周期脉冲进行量子态的高级控制建立了一条有前途的路线,这为量子信息的超快处理以及成像铺平了道路。
2020-12-01 quant-ph
Nuclear coherent population transfer with x-ray laser pulses
研究了利用X射线激光脉冲进行原子核态间相干布居转移。激光脉冲驱动三个核态之间的两个核跃迁,使人想起用于原子相干布居转移的受激拉曼绝热通道。为了弥补$γ$射线激光源的不足,我们设想加速核与两个共同传播或交叉的X射线激光脉冲相互作用。确定了利用未来X射线自由电子激光装置产生的全相干光和中等或强加速核进行核相干布居转移的参数范围。我们发现,最有希望的情况下,需要$10^{17}$ - $10^{19}$ W/cm $^{2}$的激光强度为完整的核人口转移。作为相关的应用,讨论了长寿命核态能量的受控抽运或释放。
2011-10-25 nucl-ex quant-ph
Quantum computing with an inhomogeneously broadened ensemble of ions: Suppression of errors from detuning variations by specially adapted pulses and coherent population trapping
在无机晶体中使用稀土离子量子比特进行量子计算的提议利用了离子中光学跃迁的不均匀加宽,将单个量子比特与响应选定频率通道中辐射的离子相关联。我们发现,一类高斯复合脉冲和复杂的sech脉冲提供准确的量子比特π旋转,这是在同一时间的通道选择性的5 MHz的频率尺度和容忍0.5 MHz的偏差的离子的跃迁频率在一个单一的通道。通过离子的激发态和量子比特态的相干叠加之间的π脉冲序列产生量子比特空间中的任意角度和相位的旋转。
2003-08-06 quant-ph
Noisy Coherent Population Trapping: Applications to Noise Estimation and Qubit State Preparation
相干布居俘获是驱动$Λ$系统中众所周知的量子现象,在量子光学中有许多应用。然而,当除了真空噪声之外还存在随机浴时,观察到的捕获不再完美。在这里,我们推导出一个时间卷积主方程描述的平衡的$Λ$系统中存在额外的时间相关的经典噪声,与一个未知的衰减参数。我们的模拟显示了一个一对一的对应关系的衰减参数和深度的特征浸在光致发光光谱,从而使未知的参数估计从所观察到的光谱。我们将我们的分析应用于量子比特状态初始化的问题,在$Λ$系统通过暗态,并显示如何随机浴影响这样的初始化的保真度作为所需的暗态振幅的函数。我们表明,拉比频率的最佳选择是可能的。
2022-07-03 quant-ph
A robust system for Quantum Computation using Coherent Population Trap states of neutral atoms
本文介绍了一个使用中性原子进行量子计算的鲁棒系统。该方案利用了一个多能级原子系统与两束激光相互作用,从而形成两个相干布居陷阱(CPT)态。原子布居可以在这两个CPT状态之间交替地泵浦,或者也可以形成两者的任何期望的叠加。然后,这两个CPT状态可以映射到两个量子位用于量子计算。下面解释任何期望状态的制备和CNOT门的形成。还示出了用于制备相互作用的自旋系统的1-D晶格的方案,该自旋系统模仿磁性自旋系统的行为。处于CPT态的原子不与制备它的激光相互作用,因此没有微扰。这里涉及的状态也仅由裸原子的基态组成,因此没有由于自发发射而引起的退相干。因此,这里研究的配置是一个非常强大的系统的一个很好的例子。
2012-08-31 quant-ph
Coherent population trapping of a single nuclear spin under ambient conditions
量子系统的相干控制在量子工程中具有深远的意义。在这种背景下,涉及暗共振的相干布居俘获(CPT)发挥了突出的作用,导致了大量的主要应用,包括原子和分子的激光冷却、光学磁力测量、光存储和高精度原子钟。将CPT方法扩展到单个固态量子系统仅在电子自旋杂质和超导电路的低温环境中实现。在这里,我们证明了有效的CPT的一个单一的核自旋在室温固体。为此,我们利用一个三能级系统的$Λ$ -配置在微波域,其中包括核自旋状态通过其超精细耦合到一个单一的氮空位缺陷的电子自旋在金刚石。暗态泵浦需要弛豫机制,在原子系统中,弛豫机制简单地由自发发射提供。在这项工作中,弛豫过程是外部控制通过非相干光泵浦和分离的时间从连续的相干微波激发的核自旋$Λ$系统。这样一个泵计划与控制松弛允许我们(i)监测到黑暗状态的人口的顺序积累和(ii)达到一个新的制度的CPT动力学的周期性阵列的暗共振,可以观察到,由于多个建设性的干扰。这项工作为量子态制备、混合量子系统中的信息存储和计量学提供了新的前景。
2015-08-31 quant-ph
Dissipation-Assisted Quantum Information Processing with Trapped Ions
我们介绍了一个计划,以执行耗散辅助量子信息处理考虑现实的退相干率,例如,由于运动加热的离子阱。通过连续的交感冷却,我们克服了陷阱加热,并表明阻尼振动激发仍然可以用来调解相干相互作用以及集体耗散效应。我们描述了如何控制他们的相对强度实验,允许协议的相干或耗散产生的纠缠。该方案可以扩展到更大的离子寄存器,用于相干或耗散多体量子模拟。
2013-03-19 quant-ph
Extreme sub-wavelength atom localization via coherent population trapping
我们展示了一个原子本地化计划的基础上监测的原子相干性。我们考虑了原子在一个Lambda组态中的跃迁,其中控制场是一个驻波场。探测场和控制场在两个基态之间产生相干。我们表明,这种相干性具有相同的条纹图案所产生的法布里-珀罗干涉仪,从而测量原子的相干性将本地化的原子。有趣的是,腔精细度的作用是由泵浦和探测的强度之比所起的。这实际上是获得极端亚波长局部化的原因。我们提出了几种方法来监测产生的本地化。
2005-09-06 quant-ph
Influence of the atomic-wall collision elasticity on the coherent population trapping resonance shape
本文从理论上研究了窄激光束照射下无缓冲气体圆柱形池中相干布居俘获共振的形成。我们考虑到非零概率的弹性(“镜面”)和非弹性(“粘”)原子和细胞壁之间的碰撞。我们已经开发了一个理论模型的基础上平均的随机拉姆齐脉冲序列的时间,原子花在光束和。结果表明,相干布居数俘获共振线的形状取决于弹性碰撞的几率。
2011-12-06 physics.atom-ph quant-ph
Two-Pulse Propagation in a Partially Phase-Coherent Medium
我们分析了部分相干的基态准备的两个脉冲在三能级$Λ$介质中的传播的影响,与以前的treastments,已考虑的情况下,其基态的特点是由概率(水平布居)或概率幅度(相干纯态)。我们提出的麦克斯韦-布洛赫方程的解析解,我们扩展我们的分析与数值解相同的方程。我们解释了这些解决方案中的亮/暗修饰状态的基础上,并表明,他们描述了明亮和黑暗的状态之间的人口转移。对于具有部分基态相位相干性的混合态$Λ$介质,暗态永远不会被完全填充。这对相位相干效应,如脉冲匹配,相干布居俘获和电磁诱导透明(EIT)有影响。我们发现,对于部分相位相干的三能级介质,自诱导透明(SIT)占主导地位的EIT和我们的结果提出了相应的三能级面积定理。
2008-07-25 quant-ph
Coherent Population Trapping of Electron Spins in a Semiconductor
在高纯度n型GaAs中,在强磁场作用下,我们可以分离出由中性施主束缚电子的两个塞曼态和束缚激子的最低塞曼态组成的λ系统。当该系统的双光子失谐量为零时,我们观察到激发态光致发光的明显下降,表明相干布居俘获态的产生。我们的数据与稳态三能级密度矩阵模型一致。GaAs中相干布居俘获的观察表明,这种和类似的半导体系统可以用于各种EIT型实验。
2007-06-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Efficient STIRAP-like scheme for coherent population transfer by revisited optimal control theory
我们证明,最优控制理论(OCT)与状态依赖的约束,这取决于在每个时刻的系统的状态可以重现著名的反直观的机制受激拉曼绝热通道(STIRAP)。我们在一个Λ型三能级系统中研究了这种行为,并证明了它可以应用于顺序耦合的多能级系统。我们研究了这两种方法对脉冲涨落和衰减的鲁棒性。我们表明,新的OCT制定似乎是更强大的比STIRAP时,在脉冲中引入扰动。这种方法对于涉及相干损失的系统,例如具有离解或电离极限的分子系统,具有很大的用途。它还可能在化学反应控制、量子光学和量子信息处理中找到潜在的应用。
2017-01-06 quant-ph
dc-switchable and single-nanocrystal-addressable coherent population transfer
与原子系统相比,在固态中实现相干布居转移是具有挑战性的,这是由于紧密间隔的电子态和快速退相干。在这里,在一个原子赝势理论,我们提供的食谱受激拉曼绝热通道嵌入硅和锗纳米晶体。转移效率谱显示特征Fano共振。通过利用斯塔克效应,我们预测,转移可以关闭与直流电压。由于布居转移对结构变化高度敏感,通过选择足够小的双光子失谐带宽,可以利用它来寻址系综内的单个纳米晶体。
2010-12-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent control techniques in three-level quantum sensing
对量子系统进行高保真度的量子相干控制在量子计算和量子信息处理中具有重要意义。为了实现这些目标,有许多控制技术,如共振激发、绝热通道、绝热捷径等,但对于单个脉冲实现布居转移,外部微小误差对最终布居的影响很小。重复施加相同的脉冲将大大放大误差效应,使其易于被检测到。在这里,我们提出了测量小的控制误差在三能级量子系统的相干放大的影响,使用几个相干控制技术。对于具有SU(2)动力学对称性的两类哈密顿量,分别在相位交替和相位相同的脉冲序列下,分析了Rabi频率涨落和静态失谐量偏差对布居转移保真度的影响.研究发现,控制脉冲序列可以有效地放大检测这些误差的灵敏度。此外,我们讨论了感应这两个错误与这些控制技术的效率,通过比较人口分布的半高宽。研究结果为三能级量子系统中通过重复施加相干控制脉冲来检测微弱误差提供了一种准确可靠的方法。
2022-06-02 quant-ph
Addition to the dynamic Stark shift of the coherent population trapping resonance
Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University (SPbPU)(彼得大帝圣彼得堡理工大学)
本文提出了一种分析模型,研究双色激光与非共振跃迁相互作用时相干人口束缚共振的动态史塔克位移变化,揭示了额外位移的产生机制及其对共振形状和灵敏度的影响。
2026-01-15 quant-ph
High contrast resonances of the coherent population trapping on sublevels of the ground atomic term
以铯原子Doppler展宽D ~ 2谱线组成的非封闭三能级Λ系统为例,在对向传播的双频激光辐射作用下,探测单色光透射时出现的窄的、高对比度的相干布居俘获共振,并进行了分析。这些非平凡共振直接由Λ-系统的确定的下能级上的俘获原子布居数决定,可用于原子频标、灵敏磁力计和原子和分子的高分辨激光光谱学。
2012-01-25 physics.atom-ph quant-ph
Spin Squeezing Induced Enhancement of Sensitivity of an Atomic Clock using Coherent Population Trapping
相干布居俘获(CPT)效应被用于制作紧凑型原子钟。有两种类型的CPT时钟:一种是连续施加拉曼光束,另一种是施加由暗周期分开的两个CPT脉冲(拉姆齐方案)。很明显,自旋压缩技术只能用于Ramsey CPT钟,以提高灵敏度。然而,如何使使用单轴扭曲压缩(OATS)的微波时钟的协议适应CPT时钟并不明显,因为Ramsey CPT时钟并不等同于Ramsey微波时钟。在本文中,我们明确地显示了如何适应两个协议使用OATS,即薛定谔猫状态协议(SCSP)及其推广,和回声压缩协议(ESP),CPT时钟。ESP将相移放大(N/e)的平方根倍,而SCSP将相移放大N/2倍,使其能够在存在过量噪声的情况下实现更高的灵敏度。
2022-07-01 quant-ph
Sub-nanoscale Resolution for Atom Localization, Lithography and Microscopy via Coherent Population Trapping
我们提出了一种基于相干布居捕获的方案,以获得亚纳米级的原子局域化,显微镜和光刻分辨率。我们的方法采用三能级原子耦合到振幅调制的探测场和空间相关的驱动场。探测场的调制使我们能够利用通常与电磁感应透明相关的陡峭色散,并提供了一种仅使用光场实现亚纳米分辨率的途径。我们说明了该技术的应用领域的显微镜和光刻,并显示如何多级计划提供进一步提高分辨率的可能性。
2009-12-07 physics.optics quant-ph
Narrowband Biphoton Generation due to Long-Lived Coherent Population Oscillations
我们研究了在一个通过中间亚稳态衰变的泵浦二能级系统系综中由于四波混频效应而产生的成对光子。利用亚稳态到基态的缓慢布居弛豫,产生长寿命相干布居振荡,导致介质的窄带非线性响应。双光子具有窄的带宽、长的相干时间和长度,可以通过泵浦光场来控制。此外,双光子是反聚束的,反聚束周期由退相时间决定。在此期间,阻尼振荡的双光子波函数发生,如果泵浦失谐是非零的。
2010-07-22 physics.optics quant-ph
First-order coherent quantum Zeno dynamics and its appearance in tight-binding chains
本文首次提出相干量子芝诺动力学可按阶数分类,重点研究鲜为人知的一阶相干QZD,并通过构造紧束缚链状系统展示了其表现为非局域端到端布居跃迁。
2023-11-30 quant-ph
Coherent population transfer in coupled semiconductor quantum dots
我们提出了一种在两个耦合半导体量子点中实现受激拉曼绝热通过的方法。两个脉冲激光场的适当组合允许两个纳米结构之间的相干载流子转移,而不会由于环境耦合而遭受显著损失。利用双点结构中载流子态的一般解,我们确定了有关的点和激光参数。
2000-08-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Efficient coherent internal state transfer in trapped ions using Stimulated Raman Adiabatic Passage
我们实验证明了如何受激拉曼绝热通道(STIRAP)的过程中可以利用有效的相干内部状态转移在单个捕获和激光冷却的$^{40}$钙$^+$离子。通过荧光测量检测从D $_{3/2}$到D $_{5/2}$状态的转移,揭示未转移到D $_{5/2}$状态的群体。在一个装置中,已获得了95%的相干布居转移效率的水平,允许在一个字符串中的单个离子的内部状态检测。
2006-08-25 quant-ph
Sequential Analysis of a finite number of Coherent states
我们研究了信息处理的一个优势,使一组状态的整体量子处理与一个固定数量的副本的相干态。假设爱丽丝有两个量子态之一的$N$副本$σ_0$或$σ_1$,她把这些态给了鲍勃。使用最优序贯检验,SPRT,我们问,如果处理批量大小的状态$l$是有利的,以最佳区分两个假设。我们发现,对称的情况下,$\{|γ\rangle,|-γ\rangle\}$有没有采取任何批量大小$l$的优势。我们给出了一个表达式的最佳批量$l_\text{opt}$在不对称的情况下。我们给出了当$P_S\approx 1$时的界$l_\text{min}$和$l_\text{max}$.
2022-12-13 quant-ph