O-Band Differential Phase-Shift Quantum Key Distribution in 52-Channel C/L-Band Loaded Passive Optical Network
在16 km的2：16分光PON上对一个具有成本效益的QKD发射机进行了评估，并产生5.10- 7个安全比特/脉冲。在0.93%和1.1%的低QBER降级下，与20个下行信道和1个上行信道共存是可能的。
2019-04-03 quant-ph
Stark shift control of single optical centers in diamond
在液氦温度下观察到金刚石中单氮空位（NV）缺陷中心的寿命限制光激发线。它们在许多秒和激发周期内显示出前所未有的光谱稳定性。通过施加外部电场（即斯塔克位移）进行自旋选择性光学共振的光谱调谐。观察到了丰富多样的斯塔克位移，包括线性和二次分量。单NV中心激发线的调谐能力在量子信息处理中具有潜在的应用。
2006-07-25 quant-ph
Doppler effect and frequency-shift in optics
本文评述了作为多普勒效应的频移现象。指出了费米1932年理论的重要性，并认为我们对这一现象的理解在根本层面上存在差距。提出了偏振变化实验中光子数振荡的替代机制。重新审视了单光子的物理现实，并提出了一个可能的实验方案来测试替代机制。
2006-05-29 quant-ph
Preparation of spin squeezed atomic states by optical phase shift measurement
本文用态矢量方法分析了由光相移测量产生的原子自旋压缩。用自旋压缩样品代替非相关样品进行光谱分析，可以提高频率分辨率。当光通过原子样品时，一些光子会从入射光束中散射出来，这对压缩有破坏性的影响。我们提出了定量研究的三个限制的情况下：的情况下，一个大的稀释样品的情况下，一个大的致密样品的情况下，原子的大小小于光波长的样品。
2002-05-14 quant-ph
Giant light shift of atoms near optical microstructures
如果驱动频率接近于微结构的共振和原子跃迁，则耦合到固态微结构中的被限制在一维和二维空间中的光场的原子可以经历非常大的光位移。利用一个简单的准一维波导结构的例子，我们可以解析地计算原子的交流斯塔克位移和原子的存在引起的光场的修改。一个大的增强的有效相互作用强度被发现由于非均匀的模式密度。在实验上，这应该是可见的，通过监测散射光场，以及通过修改从倏逝光反弹的原子轨迹。
2001-08-01 quant-ph
Effects of ground state hyperfine shifts in quantum computing with optically hole burnt materials
本文研究了在离子掺杂晶体量子计算中，基态超精细量子比特态的恒定但随机的位移效应。利用复双曲正割脉冲可以可靠地将离子转移到电子激发态，并利用微扰方法分析了基态超精细位移的影响。该分析表明，由于超精细移位的误差在门操作期间被动态地抑制，这一事实我们归因于AC斯塔克移位。此外，我们提出了一个控制相位门，这是弹性的超精细移位的影响的实现。退相干和衰减效应包括在模拟中，以表明演示的量子门是可行的系统参数的相关范围内。
2006-09-22 quant-ph
Efficiencies for the single mode operation of a quantum optical nonlinear shift gate
研究了一维自由空间中由单个二能级原子实现的量子光学非线性π相移门的单模运转。由于在原子处的相互作用中，输入光子的单模特性不被保留，我们分析了仍然可以实现的单模操作的效率。我们展示了如何优化输入脉冲形状，以获得高效率的非线性单模操作。通过这种分析，我们获得了成功的非线性π相移操作的最佳单模透射率为78%。
2004-05-21 quant-ph
Blackbody radiation shift in a 43Ca+ ion optical frequency standard
基于43 Ca+光频标的前景，我们计算了4s_1/2-3d_5/2时钟跃迁的黑体辐射（BBR）位移，它是不确定度预算的主要组成部分。计算基于相对论全阶单-双方法，其中Dirac-Fock波函数的所有单和双激发都包括在微扰理论的所有阶次中。对主要贡献进行了额外的计算，以评估一些遗漏的高阶修正和估计最终结果的不确定性。对于该转变获得的BBR移位为0.38（1）Hz。计算了3d_5/2能级的张量极化率，并对其不确定度进行了评定。我们的结果与其他计算进行了比较。
2007-09-03 quant-ph
Quantum limit of optical magnetometry in the presence of ac-Stark shifts
我们分析系统（经典）和基本（量子）的限制，导致交流斯塔克位移的光学磁力计的灵敏度。我们表明，在基于吸收的技术相比，与经典加宽的信号减少可以补偿在磁力计的基础上使用电磁感应透明（EIT）的相位测量。然而，由于交流斯塔克相关的量子噪声的信噪比的EIT为基础的磁强计达到一个最大值在一定的激光强度。该值与光的量子统计无关，并定义了灵敏度的标准量子极限。我们证明，法拉第配置的基于EIT的光学磁力计是实现最高磁场检测灵敏度的最佳候选方案，并对此类设备进行了详细分析。
2000-01-20 quant-ph
Experimental transmission of quantum digital signatures over 90-km of installed optical fiber using a differential phase shift quantum key distribution system
量子数字签名将量子力学应用于保证信息完整性和不可否认性的信息理论安全问题，与量子密钥分发实现的保密性相辅相成。以前的实验演示仅限于实验室环境中小于5公里的光纤传输距离。在这里，我们报告了量子数字签名在安装光纤以及迄今为止报告的最长传输链路上的首次演示。该演示使用了90公里长的差分相移量子密钥分发系统，以实现大约每秒一个签名位-签名生成速率比以前的光纤演示增加了几个数量级。
2016-08-15 quant-ph
Strong Photon Blockade Mediated by Optical Stark Shift in a Single-Atom-Cavity System
提出了一种利用腔中单个原子实现强光子封锁的理论方案。利用光学Stark位移，增强了高、低支之间的缀饰态分裂，导致在负（正）Stark位移处，低（高）支的缀饰态分裂显著增加，而高（低）支的缀饰态分裂显著减小，并主导了光子数振荡的时间演化.此外，在最佳相位和拉比频率下，通过量子干涉抑制了双光子激发。结果表明，量子干涉和增强的真空拉比分裂之间的相互作用产生了强的光子阻塞，从而实现了强原子-腔耦合区之外的高质量单光子源。特别地，通过调节光学斯塔克位移，我们方案的二阶关联函数比Jaynes-Cummings模型小了三个数量级，相应地也出现了较大的腔光子数。我们的建议可能暗示了令人兴奋的机会，潜在的应用在量子网络和量子信息处理。
2019-10-30 quant-ph
Optical $π$ Phase Shift Created with a Single-Photon Pulse
确定性光子-光子量子逻辑门是一个长期的目标。如果只包含一个光子的光脉冲在另一个光场上印上了$π$的相移，那么建造这样一个门就成为可能。在这里，我们实验证明了这样的$π$相移与单光子脉冲的产生。平均包含少于一个光子的第一光脉冲被存储在原子气体中。里德伯阻塞与电磁感应透明相结合，为通过介质传播的第二光脉冲产生相移。在探测到第一个脉冲的光子后，我们测量第二个脉冲的$π$相移。这证明了光子-光子门的关键一步，并在量子信息处理领域提供了各种应用。
2016-04-29 quant-ph
Sagnac-loop phase shifter with polarization-independent operation
提出了一种适用于光子量子信息应用的体光学偏振无关移相器。将一种使用锂酸盐的横模电光调制器放置在一个含有法拉第旋转器的Sagnac环中。这种方向相关的偏振旋转的环路中相结合的马赫-曾德尔干涉仪，形成一个光开关的开/关对比度为96%，开关时间为1.6纳秒。
2008-04-14 quant-ph
An optical frequency shifter based on continuous-wave pump fields
本文提出一种基于充氢空芯光纤和连续波泵浦场的保偏光学移频器，实验实现千分之几的转换效率，并分析了损耗机制及提升至接近一的路径。
2025-06-06 quant-ph
Nonlinear pi phase shift for single fiber-guided photons interacting with a single atom
实现单个光子之间的强相互作用是量子科学和技术的重要研究目标。由于光子不直接相互作用，因此这一目标需要，例如，一种光学介质，其中光经历的相移与光子数成非线性关系。一旦两个光子的额外相移达到π，这种超强的非线性甚至可以直接实现高保真量子逻辑运算。然而，标准光学介质的非线性响应对于这项任务来说太弱了许多数量级。在这里，我们展示了实现基于光纤的非线性，导致额外的双光子相移接近理想值的π。我们的方案采用了回音壁模式谐振腔，接口的光学谐振器，其中存在的一个单一的铷原子在谐振腔中的结果在一个强非线性响应。我们的实验结果表明，这将导致纠缠的初始独立的入射光子。在光纤集成系统中展示这种超强非线性是迈向可扩展量子逻辑的决定性一步。
2014-03-07 quant-ph
Microwave-to-optical frequency conversion based on the Lamb shift
我们考虑了基于兰姆位移、精细结构和禁戒跃迁的微波-光频率转换。建立了这种转换的理论，并计算了微波-光频率转换的效率。结果表明，对于一个氢原子，诱导光辐射的峰值功率与入射微波功率之比可达100万。
2018-06-17 physics.optics quant-ph
The analogy between optical beam shifts and quantum weak measurements
我们描述了光束位移的概念（包括空间和角度的Goos-Hänchen位移和Imbert-Federov位移）是如何被理解为通过光束的横向振幅分布对傍轴光束的偏振态进行量子测量的经典模拟的。在这个方案下，复量子弱值被解释为空间和角度的位移偏振标量分量的反射光束。这种连接导致我们预测一个额外的空间位移的光束与径向变化的相位依赖性。
2012-04-02 physics.optics quant-ph
Controlling dipole-dipole frequency shifts in a lattice-based optical atomic clock
基于利用囚禁在光晶格中的冷碱土原子实现光学原子钟的想法，我们从理论上研究了原子-原子相互作用对原子钟跃迁频率的微扰效应。这些相互作用是由与光激发原子相关的偶极场介导的。我们预测共振的功能时，原子偶极子之间的建设性干涉发生的频移。我们从理论上证明，通过微调适当设计的晶格几何形状的相干偶极偶极耦合，可以大大抑制不希望的频率偏移。
2003-08-12 cond-mat.soft quant-ph
Slow light based optical frequency shifter
我们在实验和理论上证明了一种可控的方法，通过使用光谱烧孔，慢光效应，和线性斯塔克效应的组合在稀土离子掺杂晶体的光脉冲的频率移动。我们声称频移结构的接收立体角可以接近于$2π$，这意味着频移器不仅可以工作于以特定空间模式传播的光脉冲，而且可以工作于随机散射光。由于频移仅由外部电场控制，因此它也适用于弱相干光场，并且可以例如用作量子通信中的量子存储器设备的频移器。
2016-01-29 physics.optics quant-ph
An all optical broadband tunable quantum frequency shifter
提出一种基于全光波混频过程的量子频移器新方案，实现了从GHz到几THz的连续宽带可调谐频移，填补了现有技术间的频移空白，并验证了其对量子特性的保持。
2025-04-07 physics.optics quant-ph
Effect of AC-Stark shift in optical dipole trap on absorption imaging of trapped atoms
本文研究了光偶极阱中交流斯塔克位移（即光位移）对原子原位吸收探针成像的影响。本文计算了$^{87}$ Rb原子在光偶极阱（ODT）中与囚禁有关的各种能级的光移。ODT光束的空间变化强度导致位置相关的光位移（即AC斯塔克位移）。原子的能级的这种修改导致吸收截面的修改，这最终修改了在成像探测束的给定波长处的原位吸收成像中的光密度（OD）。为了解释光移现象，对实验观测到的光偶极云吸收像，估算了光偶极阱中原子的正确数目。原位成像和这项工作可用于估计捕获原子云蒸发冷却过程中从阱中的瞬时损失率。
2020-03-12 physics.atom-ph quant-ph
Inhomogeneous Polarization Transformation Reveals PT-Transition in non-Hermitian Optical Beam Shift
该研究针对非厄米横向光束偏移呈现类PT对称系统特性的现象，划分其参数相区并实验观测PT破缺，揭示相变源于动量域非均匀偏振变换，建立与典型非厄米光子系统的对应，提出非厄米自旋轨道光子学新方向。
2024-01-29 physics.optics quant-ph
Quantum engineering of atomic phase-shifts in optical clocks
提出了三能级系统中时间分离拉曼激光脉冲的量子工程，以在玻色子碱土时钟中产生无光位移的超窄光跃迁，并显着降低对激光参数波动的敏感性。基于量子人工复波函数分析模型，在考虑中间态自发发射残余效应的全密度矩阵模拟的支持下，导出了光学钟中与Ramsey和Hyper-Ramsey双光子谱相关的原子相移.各种共模拉曼频率失谐被发现的频率偏移从非谐振状态被取消，同时大大降低其不确定性在10 $^{-18}$的精度水平。
2014-11-14 physics.atom-ph quant-ph
Characterization of optical quantum circuits using resonant phase shifts
我们证明，通过集成光学谐振器引起的相移可以获得有关线性光路的重要信息。作为原理的证明，确定了非平衡马赫-曾德尔干涉仪的相位。然后将该方法应用于线性光量子计算的复杂光路设计。在这个受控非门中，量子比特初始化和层析成像阶段，相对相位以及定向耦合器的耦合比被确定。
2016-09-09 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Improved estimate of the collisional frequency shift in Al$^+$ optical clocks
在原子钟中，背景气体粒子和被捕获离子之间的碰撞可以微妙地改变时钟跃迁的频率。这种效应的校正中的不确定性对捕获离子钟的总系统不确定性预算有重要贡献。使用一个非微扰的分析框架，开发了这个问题，我们估计的频率偏移Al $^+$离子时钟由于与氦和氢的碰撞。我们的计算显着改善的碰撞频移系数的不确定性，并表明，Al $^+$的碰撞频移为零的不确定性。
2019-09-11 physics.atom-ph quant-ph
Tackling the blackbody shift in a strontium optical lattice clock
光学时钟的一个主要障碍是由于黑体辐射引起的频移。我们讨论如何可以解决这个问题，在一个光晶格时钟，在我们的情况下87-Sr：首先，通过测量的直流斯塔克移位的时钟过渡，其次，通过询问原子在低温环境中。这两种方法都依赖于在探测周期内将超冷原子传输几厘米。我们评估了这种机械移动光晶格的方法，并得出结论，在300 ms内将原子传输到50 mm以上是可行的。通过这种传输，直流斯塔克位移测量将允许通过改进迄今为止仅从原子结构计算中得知的位移系数，将黑体辐射对室温下分数不确定度的贡献降低到2 * 10^-17以下。我们建议在77 K的低温环境中，在10^-18秒内将这种贡献减少到几分之一。
2010-09-10 physics.atom-ph quant-ph
Precision measurement and compensation of optical Stark shifts for an ion-trap quantum processor
利用光学Ramsey干涉法，我们精确地测量了单囚禁$^{40}$ Ca $^+$离子在729 nm附近的$S_{1/2}$-$D_{5/2}$“量子比特”跃迁的交流斯塔克位移。我们用一个附加的激光场来消除这种位移。该技术对于利用冷阱离子实现量子信息处理具有特别重要的意义。作为一个简单的应用程序，我们测量原子的相位演变过程中的$n \times 2π$旋转的量子比特。
2002-12-09 physics.atom-ph quant-ph
Nondestructive light-shift measurements of single atoms in optical dipole traps
我们用一种非破坏性的探测技术测量了单个光阱~（87）Rb原子的~（5S）{1/2}，F=2到~（5 P）{3/2}，F '= 3跃迁的交流斯塔克位移，这种技术使我们能够测量同一个原子的荧光信号超过60秒。这些测量允许有效和快速表征的单原子陷阱，需要许多相干量子信息协议。虽然这种方法是使用单原子阱演示，但这个概念很容易扩展到可分辨的原子阵列。
2013-05-23 physics.atom-ph quant-ph
Thermometry via Light Shifts in Optical Lattices
对于光晶格中的原子或分子，由于粒子数少或缺乏循环跃迁，常规的温度测量方法通常是不合适的。然而，差分光谱光位移可以将温度映射到具有低灵敏度的线形状上以捕获非谐性。我们研究窄分子跃迁，以证明精确的基于频率的晶格测温，以及载流子冷却。这种方法应该适用于低至纳开尔文温度。我们还讨论了热光频移对光晶格钟精度的影响。
2015-03-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Lattice Light Shift Evaluations In a Dual-Ensemble Yb Optical Lattice Clock
针对光晶格钟中超电偶极极化率导致魔法波长囚禁失效、多极极化率项实验与理论存在差异的问题，提出结合成像与多系综技术、利用双系综镱光晶格钟快速评估差分频移，并采用行波场探测两类极化率系数的新方法。
2024-09-16 physics.atom-ph quant-ph
Controllable optical phase shift over one radian from a single isolated atom
基本光学器件，如透镜和棱镜，通过折射率对入射光施加相移来工作。在这些宏观器件中，许多粒子各自贡献微小的相移，共同作用以施加许多弧度的总相移。原则上，即使是单个孤立的粒子也可以施加弧度级的相移，但观察这种现象已被证明具有挑战性。我们用一个被囚禁的原子离子诱导并测量了原子散射光的$1.3 \pm 0.1$弧度的大光学相移。散射光和未散射照明光之间的空间干涉使我们能够分离散射分量中的相移。相移在激光频率的可达范围内达到原子理论所允许的最大值，验证了支撑折射率宏观现象的微观模型。这种量级的单原子相移开辟了新的量子信息协议，包括远程量子相移键控密码学[1，2]和量子非破坏测量[3，4]。
2012-08-25 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Observation and measurement of an extra phase shift created by optically detuned light storage in metastable helium
实验表明，在室温下的亚稳态氦中的电磁感应透明（EIT）表现出光存储能力的耦合和探测光束和原子多普勒分布的中心之间的失谐的中间值。一个额外的相移示出被施加到检索的光脉冲时，EIT协议在非零光学失谐执行。这种相移的值测量不同的光失谐0和2 GHz之间，并讨论了其起源。
2014-02-03 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Measurement and control of the interaction frequency shift in bosonic optical lattice clocks
Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica（意大利国家计量研究所）
该研究测量了玻色子光晶格钟中$^{88}$Sr原子的能级间相互作用，发现其钟频移的非线性密度依赖特性，可通过调控探测失谐与原子密度实现净零系统密度频移运行，为新物理探测提供支撑。
2026-08-04 physics.atom-ph quant-ph
Hyperpolarizability and operational magic wavelength in an optical lattice clock
光学时钟受益于严格的原子约束，从而能够延长询问时间以及无多普勒和无反冲操作。然而，这些好处是以频移为代价的，如果不适当控制，可能会降低时钟精度。许多理论研究已经预测了光晶格时钟频率偏移，其与陷阱深度成非线性比例。为了在实验上观察和约束这些位移的$^{171}$ Yb光晶格时钟，我们构建了一个晶格增强腔，夸大了光的位移。我们观察到的原子温度是成比例的光学陷阱的深度，从根本上改变的陷阱引起的光位移的缩放和简化其参数化。我们确定了一个“操作”魔术波长的频率偏移是不敏感的陷阱深度的变化。这些测量和定标分析构成了$10^{-18}$级及以上时钟操作的基本系统表征。
2017-10-25 physics.atom-ph quant-ph
An Intracavity Rydberg Superatom for Optical Quantum Engineering: Coherent Control, Single-Shot Detection and Optical $π$ Phase Shift
我们展示了一种新的多功能的光量子技术的基础上，作为一个单一的两级超原子的内腔里德伯封锁原子系综。我们相干地控制其状态，并以$95\%$效率在Single Shot中对其进行光学检测。最重要的是，我们证明了一个超原子态依赖的$π$相位旋转的光反射从腔。与状态操纵和检测一起，它是实现确定性光子纠缠门和产生高度非经典光态的关键因素。
2021-11-17 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Theoretical Calculation of the Quadratic Zeeman Shift Coefficient of the 3P0 clock state for Strontium Optical Lattice Clock
从理论和实验上确定了锶原子3 P0钟态的二次塞曼位移系数。在理论上，我们在弱磁场近似下导出了~（88）Sr和~（87）Sr的3P_0钟态的二次塞曼位移的表达式。利用多组态Dirac-Hartree-Fock理论计算了二次塞曼位移系数。为了确定计算结果，在我们的~（87）Sr光晶格时钟中测量了3 P_0，F=9/2，MF=+/-9/2时钟态的二次塞曼位移系数。计算结果表明，~（88）Sr的C_2 =-23.38（5）MHz/T_2，~（87）Sr的3P_0，F=9/2，MF=+/-9/2时钟态与其它实验值和理论值，特别是最近最精确的测量值符合得很好。由于1 S 0，F=9/2，MF=+/-5/2- 3 P0，F=9/2，MF=+/-3/2跃迁被用作对磁场噪声不太敏感的另一个时钟跃迁，我们还计算了其他磁性状态的二次塞曼移位系数。
2022-01-08 physics.atom-ph quant-ph
Ultrarobust calibration of an optical lattice depth based on a phase shift
本文报道了一种标定光晶格深度的新方法。它是由一个突然的相移触发云的场内偶极模式。相应的振荡运动是直接相关的带内频率在一个大范围的晶格深度。值得注意的是，对于中等位移，在足够长的飞行时间后观察到的零阶和一阶干涉图案的振荡由单一频率主导。该方法对原子-原子相互作用和初始囚禁势的外部约束的精确值是鲁棒的。
2018-01-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Evaluation of trap-induced systematic frequency shifts for a multi-ion optical clock at the $10^{-19}$ level
为了提高俘获离子光钟的短期稳定度，我们正在研制一种基于${}^{115}$ In ${}^+$ / ${}^{172}$ Yb ${}^+$库仑晶体的频率标准。为了这个目的，我们已经开发出可扩展的分段保罗陷阱，允许多个离子合奏的高水平的控制。在这篇文章中，我们详细介绍了我们最近的研究结果，减少了离子阱引入的频率不确定性的主要来源：由于微动和长期运动的加热引起的二阶多普勒频移，以及由于阱变暖引起的黑体辐射频移。我们表明，由于这些影响的分数频率的不确定性可以降低到远低于$10^{-19}$。
2015-12-17 physics.atom-ph quant-ph
Spin noise spectroscopy of optical light shifts
理论和实验表明，光致非平衡自旋噪声谱是揭示探测跃迁结构和相干效应的有效方法。事实上，使用亚稳态氦，自旋噪声谱显示出在拉莫尔频率附近的双峰结构。这一以前未观察到的特征是由于所涉及的能级的光位移，并强烈依赖于探测功率，失谐和偏振方向。数值和解析模型都很好地再现了分裂自旋噪声谱的细节：这种技术因此允许简单而直接地测量光的位移，并且其偏振依赖性允许以非模糊的方式揭示能级结构。
2022-12-01 physics.optics quant-ph
Eliminating light shifts in single-atom optical traps
光镊和晶格中的微观控制中性原子在量子信息和量子多体系统的研究中取得了令人兴奋的进展。在这些系统中，原子能级从俘获势的光位移会导致有害的影响，例如波动的偶极力加热、不均匀的失谐和激光冷却的抑制，这限制了可以被操纵的原子种类。特别是，这些光位移可以足够大，以防止直接从磁光阱加载到光镊中。我们提出了一个一般的解决方案，这些限制，加载，冷却和成像单原子与时间交替的光束。由于这种技术不依赖于任何特定的光谱特性，我们希望它能够使光镊方法控制几乎任何可以被激光冷却和光学捕获的原子或分子物种。此外，我们提出了一个分析的作用，加热和所需的冷却单原子镊子加载。
2016-05-30 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Optical Ion Clock with Engineered Immunity to Motion-Induced Frequency Shifts
Colorado State University（科罗拉多州立大学）
本文提出一种光谱询问协议，实现对运动诱导频移的一阶自动抑制，并在镱离子光学钟上验证，将相关不确定度从1.3e-18降至0.3e-18，并给出精细结构常数变化的新限值。
2026-09-23 physics.atom-ph quant-ph
Direct observation of non-linear optical phase shift induced by a single quantum emitter in a waveguide
该研究直接观测到波导中单个量子点与弱相干态作用产生的非线性光学相移，实现单光子级灵敏相移，为高效光开关及量子机器学习提供新途径。
2023-05-11 physics.optics quant-ph
Optical resonance shifts in the fluorescence of thermal and cold atomic gases
我们表明，铷原子的冷气体的荧光的共振位移基本上不同于那些遵守标准连续介质电动力学的热原子系综。分析是基于大规模的微观数值模拟和实验测量的共振位移在光传播的稳态响应。
2016-04-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Photon phase shift at the few-photon level and optical switching by a quantum dot in a microcavity
我们利用InAs量子点中自旋-光子相互作用产生的非线性效应，在单光子水平上演示了散射光脉冲的相移。使用微柱腔中的带电量子点实现接近90度的光子相移。我们还演示了光子相位开关，通过使用自旋泵浦机制，通过拉曼跃迁在面内磁场。实验结果的理论模型，探索系统的动态支持。我们的研究结果表明，量子点诱导的非线性量子信息处理的潜力。
2019-07-18 physics.optics quant-ph
Integrated thermo-optic phase shifters for laser-written photonic circuits operating at cryogenic temperatures
本研究制备出首款兼容低温的可编程飞秒激光写入玻璃光子集成电路，通过热光移相器控制，在室温和低温下均实现低功耗、温度梯度受限的可靠运行，为全集成量子架构奠定基础。
2024-06-24 physics.optics quant-ph
Observation of Zeeman shift in the rubidium D2 line using an optical nanofiber in vapor
本文报道了在直流磁场作用下，通过锥形光波导透射法观测到的~（85）Rb和~（87）Rb同位素D_2跃迁的塞曼频移（100 MHz量级）。分析了线偏振光在介质中的传播，将其看作是两个正交圆偏振方向σ+和σ-的叠加。在没有磁场的情况下，原子蒸气通过在电子束腰部的倏逝场对这些偏振的吸收是简并的。当平行于传播光施加弱磁场时，这种简并被解除，并且检测到共振频率的相对偏移。观察到1.6MHz/G和-2.0MHz/G的典型线性位移速率。我们还证明了二色性原子蒸气激光锁定线的形状，通过监测两个磁移吸收光谱的实时减法。这是特别有趣的磁光实验，因为它可以直接实现半导体激光器的频率稳定。
2013-05-19 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Dynamic cancellation of ac Stark shift for pulsed EIT/Raman optical lattice clocks
我们提出了一种电磁感应透明（EIT）/拉曼和脉冲光谱技术相结合的方法来精确地消除碱土金属原子禁光晶格时钟跃迁中EIT场引起的频移。时间分离的激光脉冲被设计为在相干叠加中捕获原子，同时消除在特定的激光失谐处从中间激发态的非共振ac Stark贡献。该方案实现了有效的人口转移高达60%的潜在不准确$<$ $10^{-17}$。由密度矩阵方法确定的外部光位移的取消确认由复杂的波函数形式主义，足够的兆赫精度，在低场强度或短的相互作用时间。
2006-10-13 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Observation of mHz-level cooperative Lamb shifts in an optical atomic clock
我们报告的直接观察共振电偶极偶极相互作用的原子在一个立方体阵列的多激发极限。的相互作用，介导的单原子耦合到共享的电磁真空，产生空间依赖的合作兰姆位移时，光谱询问的兆赫宽的光学时钟转换锶-87。我们表明，系综平均位移可以被抑制到低于最先进的光学原子钟的系统不确定度的水平。此外，我们证明，激发附近的原子偶极布拉格角可以增强这些效果的近一个数量级相比，非共振几何形状。考虑到频率测量的显着精度和建模响应的高精度，我们的工作表明，这样的时钟是一个新的平台，用于研究自旋与传播光子介导的远程相互作用的量子多体物理。
2023-03-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
The dressed atom as binary phase modulator: towards attojoule/edge optical phase-shift keying
纳米光子技术为超低功率光信号处理提供了巨大的希望，但相对较少的非线性光学现象尚未被探索作为鲁棒数字调制/切换~ \cite{Yang07,Fara08,Liu10,Noza10}的基础。在这里，我们表明，一个单一的二能级系统（TLS）强烈耦合到一个光学谐振腔可以赋予二进制相位调制的饱和探测光束。我们的实验依赖于自发发射来诱导正负相移之间的偶尔跃迁-每个这样的边缘对应于一个光子（$\approx 0.23$ aJ）的耗散能量-但是可以使用光学控制光束以高于该背景的信号速率触发额外的相位切换。虽然我们的能力，以证明控制开关在我们的原子为基础的实验是有限的，我们讨论了利用类似的物理学在纳米光子器件，将一个量子点作为TLS实现确定性的二进制相位调制与控制功率在aJ/边缘制度的前景。
2010-11-09 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Blackbody radiation shift in the Sr optical atomic clock
用高精度的相对论组态相互作用+全阶方法计算了Sr原子5s^2^1S_0和5s5p^3P_0^0态的静态和动态极化率。我们的计算解释了最近实验上5s^2 ^1S_0 - 5s5p^3P_0 ^0直流斯塔克位移测量值Δα= 247.374（7）a.u. [Middelmann et. al，arXiv：1208.2848（2012）]和261（4）a.u. [Porsev和Derevianko，Phys.Rev.A74，020502R（2006）]。我们的现值是247.5 a.u.与实验结果吻合良好。我们还评估了对BBR偏移的动态校正，具有1%的不确定性; -0.1492（16）Hz。在Sr（7%）的情况下，对BBR移位的动态校正异常大，并且其显著地进入Sr光晶格时钟的不确定性预算。我们建议未来的实验，可以进一步减少目前的不确定性。
2012-10-26 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Precision calculation of blackbody radiation shifts for optical frequency metrology
我们发现三种IIIB族二价离子B+、Al+和In+在ns^2 1 S 0- nsnp 3 P0时钟跃迁中具有非常小的黑体辐射（BBR）位移。在相同温度下，这些离子的BBR分数位移至少比任何其他现有或拟议的光频标准的BBR分数位移小10倍，并且小于Sr时钟位移的0.3%。我们已经开发了一种混合配置相互作用+耦合集群方法，提供了准确的治疗，在这样的离子相关校正，认为所有相关的国家在相同的系统的方式，并产生严格的上限的最终结果的不确定性。在T= 300 K时，我们将BBR对Al+时钟的分数频率不确定度的贡献减少到4 \times 10^{-19}。我们还将室温下B+和In+的不确定度降低到10^{-18}水平，以促进这些系统在计量和量子传感方面的进一步发展。这些不确定性接近目前提出的光学原子钟的可行精度的最新估计。
2011-11-03 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
High accuracy correction of blackbody radiation shift in an optical lattice clock
我们已经确定了黑体辐射在锶中的$5s^2$ $^1$ S $_0$ -- $5s5p$ $^3$ P $_0$时钟跃迁上引起的频移。以前它的不确定性限制了锶晶格钟的不确定性为$1\times10^{-16}$。现在，与黑体辐射位移校正相关的不确定性转化为室温下的$5\times 10^{-18}$相对频率不确定性。我们的评估是基于两个时钟状态的差分直流极化率的测量和使用此值和其他原子属性的实验数据的动态贡献的建模。
2012-10-29 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
