Two-level masers as heat-to-work converters
热机是一种将热量循环转化为功的发动机，在技术上无处不在。产生相干电磁场的激光器和脉泽可被视为依赖于活性介质中的粒子数反转或相干性的热机。在这里，我们提出了一个非常简单的电磁热动力发动机的非传统范例，它与任何已知的微波激射器或激光器都有基本的不同：它不依赖于两能级工作介质中的粒子数反转或相干性。它也不需要任何连贯的驱动或泵除了两个（热和冷）浴。引人注目的是，建议的微波激射器，其中这些浴介导的工作介质之间的热交换放大信号场，可以达到尽可能高的效率，即使信号是不相干的。
2017-12-24 physics.optics quant-ph
Phase locking of a semiconductor double quantum dot single atom maser
实验研究了半导体双量子点（DQD）单原子脉塞的注入锁定相位稳定。电压偏置DQD用作电可调谐微波频率增益介质。微波激射器输出场的统计结果表明，微波激射器可以与外腔驱动器锁相，在1.3MHz的频偏下，相位噪声为-99dBc/Hz。注入锁定范围和脉塞输出相对于注入锁定输入音调的相位与Adler的理论符合得很好。此外，电可调DQD能级结构允许我们快速地打开和关闭增益介质，导致类似于频率梳的发射光谱。自由运行频率梳线宽为~8 kHz，并且可以通过在注入锁定机制中操作梳而改善到小于1 Hz。
2017-07-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Threshold Dynamics of a Semiconductor Single Atom Maser
我们演示了一个由半导体双量子点（DQD）组成的单原子脉塞，它嵌入在一个高品质因数微波腔中。一个有限的偏置驱动的DQD的平衡，导致连续的单电子隧穿和激射。我们开发了一个动态调谐协议，使我们能够可控地增加在一个固定的水平失谐的DQD的时间平均再泵浦率，并定量研究通过激射阈值的过渡。我们进一步研究交叉从非相干到相干发射通过测量跨激射跃迁的光子统计。当考虑到铅发射的小修正时，所观察到的阈值行为与现有的单原子脉泽理论一致。
2017-04-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Single-atom maser with engineered circuit for population inversion
我们提出了一个三能级超导人造原子脉泽的设计方案。该系统可以通过双光子过程相干泵浦，并且为了实现高的粒子数反转，通过耦合到transmon激发态之间的跃迁的辅助低Q腔来增加亚稳态的弛豫速率。我们数值计算表明，这样的微波激射器可以在中间耦合制度与超泊松光子统计和强耦合制度，统计是sub-Poissonian。对于前者，脉泽表现出无阈值的行为，而对于后者，有一个明确的泵浦阈值。辅助谐振器的有用的副作用是它允许克服泵浦的光子阻塞效应，否则这将阻止高光子布居。最后，我们观察到稳态Wigner函数的双稳态和自猝灭效应的一些参数。
2020-12-21 cond-mat.supr-con quant-ph
`Maser-in-a-Shoebox': a portable plug-and-play maser device at room-temperature and zero magnetic-field
该研究研制出一款鞋盒大小、重不足5kg的室温零磁场便携式即插即用微波激射器，采用并五苯掺杂对三联苯作增益介质，实现-5dBm峰值功率激射及1.5MHz范围内的可调谐激射，推动相关领域应用发展。
2023-10-13 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.ins-det
Entropy Production and Thermalization in the One-Atom Maser
在一种结构中，具有初始热态分布的二能级原子被连续地送入维持单模电磁辐射的腔中，一个原子离开腔，另一个原子进入腔（就像在单原子微波激射器中一样），Jaynes和Cummings表明，当许多原子穿过腔时，是热的，其温度不同于非共振情况下的原子的温度。两个子系统之间的相互作用使它们保持在不同的温度下，然后被理解为导致明显违反能量守恒。在这里，我们表明，通过计算系统中的量子熵产生，这种温度差是一致的子系统相互绝缘的稳态接近。在共振时，绝缘体被移除，并且实现温度的平衡。
2016-11-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Elements of Micromaser Physics
微脉泽物理的基本原理是以辅导的方式复习的。重点是基本的理论概念，而不是技术细节或实验的微妙之处。本文根据Jaynes-Cummings模型，对原子-光子相互作用作了简单的处理，导出了单原子脉塞动力学的主方程。然后讨论了单原子脉泽稳态的一些重要性质，包括囚禁态。给出了单原子脉泽标准理论模型所依据的近似。计算新兴原子统计性质的方法也被暗示了。
2002-03-13 quant-ph
Overcoming photon blockade in circuit QED single-atom maser with engineered metastability and strong coupling
研究通过引入工程化亚稳态与受控耗散通道，在强耦合单原子微波激射器中克服光子阻塞，实现十几个光子的泵浦，并观察到传统激光特性与独特的单原子现象。
2022-09-12 physics.atom-ph quant-ph
Maximum likelihood versus likelihood-free quantum system identification in the atom maser
我们考虑的系统识别问题估计的马尔可夫量子开放系统（原子脉泽）的动力学参数，通过执行连续时间测量系统的输出（传出的原子）。两种估计方法进行了研究和比较。一方面，极大似然估计（MLE）考虑了全部测量数据，并且就其均方误差而言是渐近最优的。另一方面，近似贝叶斯计算的“无可能性”方法通过在不同参数值下对轨迹进行采样并通过选定的统计数据将其与测量数据进行比较，为给定的一组汇总统计数据产生后验分布的近似值。我们的分析是在原子脉泽模型上进行的，它表现出有趣的特征，如双稳态和动态相变，并与隐马尔可夫过程的经典理论有联系。建立在以前的结果表明，原子计数是穷人的统计拉比角的某些值，我们应用极大似然估计的完整的测量数据，并估计其Fisher信息。然后，我们选择几个相关的统计，如等待时间，连续相同的检测分布，并使用它们作为输入的ABC算法。由此产生的后验分布密切遵循的数据可能性，显示所选的统计包含“最”的拉比角的统计信息。
2013-11-16 quant-ph stat.ME
Quantum dynamics of a driven three-level Josephson-atom maser
最近，在超导纳米电路中观察到了激光效应，其中库珀对盒作为一个人造的三能级原子，耦合到一个谐振腔。受这个实验的启发，我们分析了一个三能级原子耦合到一个量子力学谐振腔中的Lindblad主方程的框架内的腔驱动的存在下的量子动力学。结果，我们可以获得原子能级布居的动态和腔中的光子数以及输出光谱。我们的量子方法的结果与实验结果一致。在电路中的波动的存在进行了分析。最后，我们比较了我们的结果与半经典近似。
2010-12-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Asymptotic inference in system identification for the atom maser
系统辨识是控制理论的重要组成部分，在量子工程中扮演着越来越重要的角色。在量子设置中，系统识别通常等同于过程层析成像，即通过用不同的输入状态重复探测来估计信道。然而，对于像量子马尔可夫过程这样的量子动力学系统，更自然的是考虑基于输出的连续测量的估计，其中给定的输入可能是平稳的。我们解决这个问题，使用渐近统计工具，估计原子脉泽的拉比频率的具体例子。计算了不同测量过程的Fisher信息以及原子脉泽的量子费舍尔信息，建立了这些统计模型的局部渐近正态性。的统计概念可以表示在某些变形马尔可夫生成器的谱特性和连接到大的偏差进行了简要讨论。
2011-12-09 math.ST quant-ph stat.TH
Large Deviations, Central Limit and dynamical phase transitions in the atom maser
本文利用形变生成元、Gärtner–Ellis 定理与 Krein–Rutman 理论证明原子微波激射器探测计数满足大偏差原理并导出中心极限定理，指出有限泵浦下为相位交叉，真正相变仅出现在无限泵浦极限。
2022-05-11 math-ph math.MP quant-ph
A maser based on dynamical backaction on microwave light
Braginsky的工作引入了辐射压力动态反作用，其中参数耦合到电磁模式的机械振荡器可以经历其刚度和阻尼率的变化。有限腔电磁衰减率可以导致机械振荡器的放大或冷却，并且特别地导致与机械振荡器的再生振荡相关联的参数振荡不稳定性，这是限制激光引力波干涉仪中的循环功率的效果。这些效应隐含地依赖于电磁腔，其耗散率大大超过机械振荡器的耗散率，这是大多数光机系统中自然满足的条件。在这里，我们考虑相反的限制，其中机械耗散被设计成主导电磁耗散，基本上颠倒了电磁和机械自由度的作用。因此，电磁场现在受到动态反作用：机械振荡器提供了一种反馈机制，可以修改电磁腔的阻尼率。我们描述了这种现象的精神Braginsky的原始描述，调用有限腔延迟和突出的耗散的作用。在以前的实验工作的基础上，我们证明了这种动态反作用在超导微波光机械电路的光。特别是，我们驱动系统以上的微波模式的参数不稳定性阈值，导致微波激射器的行动和演示注入锁定的微波激射器，稳定其频率，降低其噪声。
2017-05-18 quant-ph
Quantum trajectory of the one atom maser
本文研究单原子微波激射器对应的量子轨迹 Markov 链，在非共振无限维情形下证明其具有唯一不变概率测度、在 Wasserstein 度量下收敛，并建立几乎必然纯化定理。
2024-03-29 math-ph math.MP math.PR
Improving the Efficiency of an Ideal Heat Engine: The Quantum Afterburner
通过串联使用激光器和微波激射器，可以在热机运行中涉及的热废气中获得激光作用。这种“量子加力燃烧室”涉及工作气体原子或分子的内部量子态以及腔量子电动力学技术，因此属于量子热力学领域。作为一个例子，它表明，奥托循环发动机的性能可以提高超过“理想”的奥托热机。
2001-05-25 quant-ph
What is an atom laser?
原子激光器是一种假想的装置，它能产生类似于光子激光器电磁场的原子场。在这里，我认为，要使这个类比有意义，就必须对激光有一个精确的定义，它同样适用于光子激光或原子激光。我提出的定义是基于这样的原理，即激光器的输出可以很好地近似于具有固定强度和相位的经典波。这一原理产生了四个定量条件，一个器件的输出必须满足这些条件才能被认为是激光器。在解释这些要求的同时，我分析了原子激光器和光子激光器之间的异同。我展示了这些条件是如何首先由一个理想化的光子激光器模型来满足的，然后由一个更一般的模型来满足，这个模型也可以应用于原子激光器。最后，我简要地讨论了目前的建议，原子激光器，以及它们是否可能是真正的激光器。
1996-11-20 quant-ph
An anti-maser for quantum-limited cooling of a microwave cavity
本文实验演示一种凝聚态“反微波激射器”，通过高度占据低能级高效移除微波腔光子，在适中低温下将其连续冷却至量子极限。
2023-07-24 cond-mat.other quant-ph
A Scheme of Generating and Spatially Separating Two-Component Entangled Atom Lasers
在$M$型五能级系统中，利用量子态转移技术实现了远场原子激光的纠缠。所考虑的原子-原子碰撞可以产生一个有效的克尔极化率，并导致两个输出原子激光器之间的自相位调制和交叉相位调制。这种效应导致了输出光场纠缠态的产生。特别地，在不同的空间依赖控制光场条件下，分别得到了原子激光和原子光场的纠缠。此外，基于Bell态的测量，提出了一种有效的方案来空间分离产生的纠缠原子激光。
2005-11-14 quant-ph
Generation of multi-photon Fock states by bichromatic adiabatic passage: topological analysis
利用绝热通过技术和修饰本征能面的拓扑性质，提出了一种在原子-脉泽-腔系统中产生多光子Fock态的方案。其机制是通过双色绝热通道将来自脉泽场的光子交换到初始空腔中。交换光子的数量取决于通过和周围的装饰本征能表面的锥形交叉点的绝热动力学的设计。
2004-02-24 quant-ph
Paired atom laser beams created via four-wave mixing
介绍了一种利用亚稳态氦原子激光器通过四波混频产生成对原子激光束的方法。射频外耦合用于从靠近凝聚体中心的玻色-爱因斯坦凝聚体中提取原子，并引发被捕获原子与未被捕获原子之间的散射。不同内部状态的相互作用强度不相等，允许能量-动量共振，这导致从零速度凝聚体散射的原子对的产生。在二维横向原子激光剖面中，散射光束与主原子激光有很好的分离。系统的数值模拟结果与观测到的原子激光空间分布吻合得很好，并表明散射光束是由四波混频过程产生的，这表明光束是相关的。
2008-09-25 quant-ph
Soliton Atom Laser with Quantum State Transfer Property
基于非线性情况下光到物质波的量子态转移过程，提出了一种利用非经典原子获得孤子原子激光的方案，原子干涉仪讨论了原子灰孤子的动力学行为及伴随的频率啁啾效应。
2005-10-11 quant-ph
Atomic detection in microwave cavity experiments: a dynamical model
利用腔量子电动力学（QED）研究了电磁模叠加的相干性，建立了一个探测单原子脉泽的模型。考虑到由于电离场与原子相互作用的概率性质而导致测量过程的不完善性，得到了原子电离的解析表达式。有限的效率和假计数率被认为是在一个动态的上下文中，由此得到的结果的信息的腔模式的状态。
2006-11-13 quant-ph
Some Non-Perturbative and Non-Linear Effects in Laser-Atom Interaction
我们证明，如果激光强度足够大，无论其频率如何，它总是可以激发原子或诱导原子离散能级之间的跃迁。这意味着在原子与圆频率强激光相互作用的量子跃迁中，原子初态和终态的能量差不一定是量子能量$ω$的整数倍。吸收光谱变得连续。违反了玻尔条件。在强激光光电效应中，光电子的能量变得依赖于光强度。光激发和光电离的跃迁几率和截面与激光强度有关，表明这些过程不能归结为原子与单个光子相互作用的结果，而是原子与激光整体相互作用的过程。光子与原子的相互作用并不是简单的相加作用。影响是非微扰和非线性的。给出了氢原子与强圆偏振激光相互作用过程的数值计算结果，说明了原子与激光相互作用的非微扰和非线性特性。
2006-08-06 quant-ph
Decoherence of Atomic Gases in Largely Detuned Laser Fields
从理论上研究了玻色原子气体与大失谐激光相互作用引起的退相干。结果表明，对于驻波激光束，退相干与单粒子的结果一致。对于一个运行的激光束，多粒子效应导致显着的修改。
2001-02-02 quant-ph
The linewidth of a non-Markovian atom laser
本文对单模原子激光器进行了包括泵浦和输出耦合的全量子力学处理。通过忽略原子-原子相互作用，我们已经解决了这个模型，而无需进行Born-Markov近似。我们发现实质上更少的增益窄化比预测下的近似。
1999-01-27 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
Broadband laser cooling of trapped atoms with ultrafast pulses
利用锁模激光器产生的超快脉冲演示了射频阱中原子离子的宽带激光冷却。单离子的温度是通过观察离子在已知的谐波阱势中的时间平均图像的大小来测量的。虽然观察到的最低温度只有大约1 K，但这种方法有效地冷却了非常热的原子，并且可以充分地定位被捕获的原子，以产生接近衍射极限的原子图像。
2005-07-07 quant-ph
Lamb Shift of Laser-Dressed Atomic States
本文讨论了强激光场作用下原子二能级系统的辐射修正。结果表明，作为原子-激光组合系统的自然态基础的激光修饰态的兰姆位移不能用光谱实验中观察到的原子裸态的兰姆位移来解释。最后，我们提出了一个基于被驱动原子的非相干共振荧光光谱测量这些修正的实验方案。
2003-07-07 quant-ph
Scattering of two-level atoms by delta lasers: Exactly solvable models in atom optics
研究了二能级原子在窄激光场中的散射，采用$δ$型光强分布模型。这些潜力的独特性质，使我们能够给一个或两个场区的简单的解析解。研究了几种应用：单个$δ$激光器可以作为用于原子检测和到达时间测量的检测器模型，或者通过荧光或者通过占据概率的变化。我们表明，在原则上，这种理想的检测器可以测量粒子密度，量子力学通量，到达时间分布或本地动能密度。此外，两个空间分离的$δ$激光器被用来研究量化运动对拉姆齐干涉的影响。
2006-07-18 quant-ph
Double scattering of intense laser light by two atoms
本文分析了强激光与两个随机分布的原子的相干后向散射。从一般的双原子主方程出发，解析地导出了双散射谱的弹性和非弹性背景及干涉分量。通过用单原子观测量表示最终结果，证明了双原子问题等价于双色驱动下的单原子描述。
2010-03-31 quant-ph
Elastic vs. inelastic coherent backscattering of laser light by cold atoms: a master equation treatment
详细推导了描述激光与冷原子相干后向散射的主方程。特别是，我们的形式主义帐户的非微扰非线性响应的原子时，注入强度饱和的原子跃迁。对于强激光从两个随机放置的原子多次散射的最简单的非平凡多次散射情形，给出了不同偏振通道中的总后向散射强度和弹性后向散射强度的显式表达式。
2006-08-09 quant-ph
Coherent inelastic backscattering of intense laser light by cold atoms
我们提出了一个非微扰处理强激光从冷原子的相干后向散射，并预测一个非零的后向散射信号，即使在非常大的强度，由于建设性的（自）非弹性散射光子的干涉。
2005-02-04 quant-ph
Effects of atomic diffraction on the Collective Atomic Recoil Laser
建立了集体原子反冲激光器的波原子光学理论，对原子质心运动进行了量子力学处理。通过将该理论的预测与经典地处理质心运动的射线原子光学理论的预测进行比较，我们证明，对于一个遥远的情况下-在共振泵浦激光器中，当温度为反冲温度或更低时，射线光学模型不能预测CARL的线性响应，这是由于在这个温度范围内，人们不能再忽略物质波衍射对原子质心运动的影响。
1998-03-11 quant-ph
Improvement by laser quenching of an "atom diode": a one-way barrier for ultra-cold atoms
最近有人提出了不同的激光装置，用作超冷原子的“原子二极管”或"单向势垒“。它们透射来自一侧的基态能级原子，比如说从左边，但是当它们来自另一侧时反射它们。我们结合了以前的模型，由受激拉曼绝热通道（STIRAP）从地面到激发态和一个状态选择镜电位，与本地淬火激光产生自发衰减回基态。这避免了向后运动，提供了对衰变过程的更多控制，因此是更紧凑和有用的装置。
2006-01-31 quant-ph
The Born and Markov approximations for atom lasers
本文讨论了玻恩近似和马尔可夫近似在描述原子激光动力学中的应用。特别是，我们调查的量子光学玻恩-马尔可夫主方程描述输出耦合的适用性。我们推导出条件的基础上的原子水库，和原子色散关系时，玻恩-马尔可夫近似是有效的，并讨论参数制度，这些近似失败，在我们的原子激光模型。标准光学激光器模型和原子激光器之间的差异是由于多种因素的组合，包括典型的原子激光器将操作的参数机制，适合于原子的不同的库状态，以及原子和光子之间的不同色散关系。我们目前的结果的基础上的一个确切的方法在政权中，玻恩-马尔可夫近似失败。在一些实验相关的参数区域的精确解给出了原子从腔中的非指数损失。
1998-09-21 quant-ph
Transversal laser excitation of atoms in a waveguide
研究了激光垂直入射波导对二能级原子的沟道效应。对于弱横向耦合的横向原子能级的激发发生在避免交叉与“拉比共振”，其中拉比频率与横向能级之间的跃迁频率相一致。
2006-03-31 quant-ph
Spatially Separated and Correlated Atom-molecule Lasers from a Bose Condensate
提出了一种利用喇曼型原子激光输出和双色光缔合过程从原子玻色-爱因斯坦凝聚体中产生两束空间分离的原子和分子光束的可行方案。我们研究了短时间内系统的量子动力学和统计特性，特别是在不同的凝聚态初态下两束输出光束的正交压缩和模式关联行为。讨论了利用光学技术产生纠缠原子分子激光的可能性。
2005-12-26 quant-ph
Entanglement generated between a single atom and a laser pulse
我们量化了自由空间中原子与激光脉冲之间产生的纠缠。我们发现，使用一个简单的封闭系统的Jaynes-Cummings哈密顿计算的纠缠是在一个完整的开放系统的计算显着的协议，即使自由空间的几何是远离强耦合制度的腔QED。我们用一个简单的模型解释了这个结果，在这个模型中，原子与激光弱耦合，而与真空强耦合。此外，我们还利用量子轨道展开的方法，对原子与所有傍轴模之间的总纠缠度给出了一个上限。这个上限为原子-激光耦合提供了一个基准。
2003-11-20 quant-ph
Laser absorption spectroscopy to probe the superposition principle in atomic translational motion
该研究提出少原子多普勒敏感吸收光谱方案，用于判别原子量子平动运动是否具有叠加性及其测量是否导致坍缩。
2025-06-16 quant-ph
Two-mode single-atom laser as a source of entangled light
研究了双模单原子激光器，目的是在宏观光场中产生纠缠。四能级增益介质原子中的两个跃迁独立地与两个腔模相互作用，而另外两个跃迁由控制激光场驱动。原子弛豫以及腔损失被考虑在内。我们表明，该系统是一个源的宏观纠缠光在很宽的范围内的控制参数和腔场的初始状态。
2007-06-04 quant-ph
Atomic time-of-arrival measurements with a laser of finite beam width
测量原子到达空间区域的时间的自然方法是用激光照射该区域，并检测由原子的激发和随后的衰变产生的第一荧光光子。我们调查的实际物理内容，这样的测量原子动力学变量，考虑到有限的激光束的宽度。不同的操作制度，特别是其中的量子电流密度可以获得。
2003-02-28 quant-ph
Reducing the linewidth of an atom laser by feedback
连续原子激光器的线宽几乎肯定会受到原子相互作用能的影响，这会将凝聚态原子数的波动转化为凝聚态频率的波动。这些相关的波动意味着，通过控制空间均匀的势，可以利用原子数的信息来减少频率波动。我们表明，反馈的基础上，一个物理上合理的量子非爆破测量的原子数的凝聚体在原位可以大大减少线宽。
2002-02-05 quant-ph
Collisional effects on the collective laser cooling of trapped bosonic gases
分析了原子-原子碰撞对集体激光冷却方案的影响。本文导出了描述弱凝聚区原子-原子碰撞时激光冷却的量子主方程。利用这个方程，我们进行了一维和三维的种群动力学的蒙特卡罗模拟。我们观察到，基态激光诱导凝聚的存在下，碰撞保持。激光冷却导致从描述碰撞诱导平衡的玻色-爱因斯坦分布到具有有效零温度的分布的转变。我们还分析了原子-原子碰撞对冷却到阱的激发态的影响。
1999-06-18 quant-ph
IR control of atoms laser instability
本文讨论了如何利用红外辐射控制量子激光原子的不稳定性。这种控制可以通过红外耦合常数控制散射长度常数来实现。该方法应用于连续波激光方案中，涉及到凝聚态原子中的三个占据能级，这些原子处于λ组态，其描述由一个改进的Gross-Pitaevskii方程（RGPE）给出，该系统被带到一个非保守的复杂的金兹伯格朗道方程（CGLE）的描述，从那里我们使用本杰明-Feir稳定性判据.这种方法使我们能够从理论上构造任何原子激光器，即使是负相互作用常数的情况，如$^{7}Li$的情况。
2002-05-29 quant-ph
Move aside pentacene: Diazapentacene doped para-terphenyl as a zero-field room-temperature maser with strong coupling for cavity quantum electrodynamics
微波激射器是激光器的微波模拟物，有望提供微波信号的超低噪声放大，用于医学MRI成像和深空通信。由于发现了可在室温下操作的增益介质，避免了阻碍其使用的笨重低温，现代对脉泽的研究重新点燃。然而，除了掺杂对三联苯的并五苯和金刚石中带负电荷的氮空位缺陷这两种已知材料之外，在寻找全新的室温增益介质方面几乎没有进展。在这里，我们发现6，13-diazapentacene掺杂对三联苯作为微波激射增益介质，可以在室温下工作，没有外部磁场。测得的脉泽脉冲功率为-10 dBm，表明它在绝对功率上与并五苯掺杂的对三联苯相当，同时与其并五苯前身相比具有令人信服的优势，因为它具有更快的放大启动时间，可以用620 nm的更长波长的光激发，并且由于添加了氮基团而具有更大的化学稳定性。此外，我们表明，脉泽爆发允许6，13-二氮杂并五苯掺杂的对三联苯达到腔量子电动力学的强耦合制度，在那里它具有182的高协同性。我们研究了6，13-二氮杂并五苯掺杂的对三联苯的光学和微波自旋动力学，以评估其作为脉泽增益介质的行为，其中它具有快速的系间穿越和有利的更高的三重态量子产率。我们的研究结果铺平了道路，为未来发现其他类似的脉泽材料，并帮助点，这样的材料作为有前途的候选人在室温下的腔量子电动力学效应的研究。
2022-11-11 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.optics
A Quantum-Enhanced Feedback Oscillator
LIGO Laboratory, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院LIGO实验室）；Department of Mechanical Engineering, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院机械工程系）
该研究展示了接近标准量子极限（SQL）的光电子振荡器（OEO），通过调控其量子态提升相位稳定性，验证了反馈振荡器量子增强的基本原理。
2026-08-11 physics.optics quant-ph
Scattering laser light on cold atoms: multiple scattering signals from single-atom responses
从单原子方程出发，推导了激光驱动两个相距较远原子的相干后向散射信号。与标准的主方程处理方法相比，这种新方法适用于大量原子散射体的推广。
2009-09-30 physics.atom-ph quant-ph
Focusing Atom Laser Beams
从理论上研究了准连续铷-85原子激光束（$^{85}$ Rb）的聚焦问题。使用基于Gross-Pitaevskii方程的两态模型分析，该模型包括两体原子-原子相互作用和三体复合损失的影响。利用光学聚焦势（如谐波势），研究了聚焦原子激光束轮廓的宽度、峰值密度和原子损失率等基本因素。我们的分析预测，使用原子激光器提供了一个显着的改善分辨率高达$8$ nm。
2021-06-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Phase shift in an atom interferometer induced by the additional laser lines of a Raman laser generated by modulation
将通过调制产生的拉曼激光用于光脉冲原子干涉仪允许具有更紧凑和鲁棒的激光系统。然而，产生的额外激光频率会干扰原子干涉仪。在本文中，我们提出了一个精确的计算相移所引起的附加激光频率。通过与原子重力仪实验测量结果的比较，验证了模型的正确性。相移测定的不确定性将我们的小型重力仪的精度限制在8.10^-8 m/s^2。我们表明，它是可能的，以减少相当大的这种不准确性，更好地控制实验参数或特定的干涉仪配置。
2012-05-03 physics.atom-ph quant-ph
An ultra-bright atom laser
提出了一种新型的超亮原子激光和超冷原子热束。利用射频辐射对磁囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体中~（87）Rb原子的磁超精细能级进行了强耦合。在低射频频率下，引力在俘获势中打开一个小孔，一个准直良好的、极其明亮的原子激光从凝聚体下方出现。与基于弱耦合的传统原子激光器相反，这种技术允许我们以任意大的速率输出原子。我们证明了BEC中每个原子的通量增加了16倍，与最亮的准连续原子激光器相比。此外，我们生产的两个数量级的最冷的热原子束的日期（200 nK）。
2013-11-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Generating controllable atom-light entanglement with a Raman atom laser system
介绍了一种利用压缩光通过拉曼跃迁使原子与BEC发生外耦合，从而在原子束与光场之间产生连续变量纠缠的方案。我们模拟了原子激光束和压缩光场的全多模动力学，证明了在适当的双光子失谐量和双光子拉比频率下，透射光与外耦合原子激光束在振幅和相位上发生纠缠。纠缠的程度是可控的，通过在双光子拉比频率的出耦合过程的变化。
2006-01-04 cond-mat.other quant-ph
Outcoupling from a Bose-Einstein condensate with squeezed light to produce entangled atom laser beams
研究了压缩光场作用下玻色-爱因斯坦凝聚体的外耦合产生的原子激光的性质。我们建立了输出光场的多模动力学模型，并证明了大量的压缩可以从光模转移到传输的原子激光束。利用这一结果，我们证明了双模压缩可以用来产生振幅和相位连续变化的双原子激光束。
2005-04-09 cond-mat.other quant-ph
Entanglement on macroscopic scales in a resonantly laser-excited atomic ensemble
研究了弱共振激光场中两组慢二能级原子的纠缠态。所考虑的基团可以通过宏观距离分开，并且是更大的原子系综的一部分。在稀释制度下，对于两个非常遥远的原子群，在平面波激光束中，我们确定了可达到的最大纠缠负性，以及低于它们肯定纠缠的激光强度。它们都随着两组之间距离的增加而减小，但随着组大小的增加而增加。因此，对于给定的激光强度，如果原子足够大，相距很远的原子群必然会纠缠在一起。
2015-03-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Diffraction of a CW atom laser in the Raman-Nath regime
原子干涉测量是精密计量中最成功的技术。然而，目前使用超冷原子的干涉仪只允许人们暂时探测干涉图案，并且具有有限的占空比，导致混叠效应和低带宽测量-也称为迪克效应。连续波原子激光干涉测量显示出克服这些限制的希望，由于连续监测的干涉图案。在这项工作中，我们展示了一个关键的一步，这样的干涉表明衍射的“原子激光”在拉曼-纳特制度。我们从$^{87}$ Rb玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中耦合出一束连续的相干原子束，最长可达400 ms。“原子激光”与远失谐激光的驻波形成的光栅相互作用。原子激光衍射成几个级，最高达9 $^{th}$级或最高达$\pm 18\ \hbar k$的动量。对不同条件下的原子激光衍射进行了表征，结果与数值模拟相符。这样的原子激光器将允许构造原子干涉仪，以连续探测物理现象，直到几百毫秒的量级。
2018-02-17 physics.atom-ph quant-ph
