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
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
Backaction noise produced via cavity-aided nondemolition measurement of an atomic clock state
我们用量子非破坏测量方法研究了高精细度光学腔中原子系综的集体赝自旋。我们分析了测量过程中产生的反作用反压缩,表明我们的方案可以在原子系综中产生条件自旋压缩。
2008-10-22 quant-ph
Network for transfer of an arbitrary $n$-qubit atomic state via cavity QED
我提出了一个方案,它允许一个未知的单量子比特原子态从一个原子到另一个完美的转移,让两个原子同时与腔QED相互作用。在原子与腔场的相互作用过程中,腔场只被虚激发,因此该方案对腔场态和腔场衰减不敏感。基于该方案,设计了一个用于在原子间传输任意单量子比特原子态的网络。然后将该方案推广到任意2量子比特原子态的完美传输,并据此设计了一个用于任意2量子比特原子态传输的网络。最后,证明了该方案可以推广到任意$n(n\ge 3)$ -量子比特原子状态转移的情形,并给出了相应的网络。
2005-04-29 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
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
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
Quantum trajectory theory of few photon cavity-QED systems with a time-delayed coherent feedback
我们描述了一种有效的方法来模拟腔量子电动力学(QED)与时间延迟相干反馈使用量子轨迹模拟。一组分析方程推导出利用的非马尔可夫动力学的存在下,调整标准的随机动力学的轨迹的优点进行了讨论。在弱激发制度,我们首先验证我们的方法恢复与其他模拟方法获得的已知结果,并演示了如何相干反馈回路可以增加光子寿命在典型的腔QED系统。然后,我们探讨了腔QED的非线性少光子制度下,最多一个光子的时间在反馈回路的限制。特别是,我们展示了反馈如何影响腔光致发光(布居与激光失调),并描述了如何在存在反馈的情况下考虑调节,特别是系统可观测量必须以反馈输出通道处没有光子检测为条件。发生。
2019-10-31 quant-ph
Quantum atomic lithography via cross-cavity optical Stern-Gerlach setup
我们提出了一个全量子方案来执行二维原子光刻的基础上,交叉腔光学Stern-Gerlach设置:一个阵列的两个相互正交的腔交叉的原子束垂直于他们的光轴,这是与两个相同的模式相互作用。在推导出原子动量分布的解析解后,我们引入了一个协议,允许我们通过操纵腔场态的振幅和相位来控制原子偏转。
2014-08-27 quant-ph
Concentration for unknown atomic entangled states via cavity decay
提出了一种利用腔衰减实现未知原子纠缠态纠缠浓缩的物理方案。该方案以原子态为定态量子比特,光子态为飞行量子比特,利用部分纠缠态对的概率性,可以得到一个接近的最大纠缠态。
2005-10-06 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
Generation of atomic entangled states in a bi-mode cavity via adiabatic passage
提出了利用受激拉曼绝热通道(STIRAP)和分数受激拉曼绝热通道(f-STIRAP)技术在双模腔中制备原子纠缠态的方案。根据模拟结果,我们的方案在整个过程中保持了腔模几乎未被激发,原子激发态几乎未布居。仿真结果还表明,该方法的误差概率很小.
2009-04-29 quant-ph
Cavity-assisted squeezing and entanglement: Non-adiabatic effects and optimal cavity-atomic ensemble matching
在腔辅助拉曼方案中,我们从理论上研究了光场与冷原子系综集体自旋极化的量子纠缠。以前的工作主要集中在坏的腔限制,信号是远远长于腔场寿命。考虑到原子弛豫和其他缺陷,可能需要加速光-原子界面操作。通过增加腔场寿命,可以实现更好的光-物质耦合和纠缠。在我们的工作中,我们考虑的非绝热效应,成为重要的坏腔限制在低光子和连续变量制度。我们发现经典的控制场的时间分布,允许一个检索从腔的输出量化信号的预定义的时间形状和持续时间,这是最佳的零差检测,光学混合或进一步的操作。与腔场寿命相比,这是针对宽范围的信号持续时间完成的。我们讨论了一个最佳的腔-原子系综匹配的腔场寿命,它允许一个较低强度的控制场,并尽量减少各种非线性效应,如交流光位移,四波混频等,这可能是潜在的有害的实验。
2019-08-19 quant-ph
Capture and release of a conditional state of a cavity QED system by quantum feedback
光腔量子电动力学系统探测到单个光子逃逸,产生了一个非经典的电磁场。通过改变腔的驱动,可以改变态的演化。对于适当的反馈,条件状态可以被捕获(稳定),然后释放。这是观察到的有条件的强度测量,显示抑制真空拉比振荡的反馈脉冲的长度和随后的回报。
2002-02-12 quant-ph
Efficiency of feedback process in cavity quantum electrodynamics
利用连续频模量子化方案,从第一性原理出发研究了光腔中两原子通过与单光子相互作用产生最大纠缠态的反馈方案的效率.从腔中发射的光子,这将被用作下一轮的反馈过程中的输入的光谱函数,得到解析。我们发现光子的光谱函数在每一轮中都发生了变化,偏离了原来的光谱函数。因此,反馈方案的效率在几轮操作之后逐渐恶化。
2007-08-02 quant-ph
Frequency-up conversion and quantum swap gate in an optical cavity with atomic cloud
提出了一种实现腔内光场上变频和双量子比特量子交换门的方案。在该方案中,一个V型原子系综在它们的基态中共同介导两个腔模之间的相互作用。在一定条件下,腔场自由度与原子自由度解耦,两个腔模之间的有效耦合强度随$\sqrt{N}$($N$为原子数)的增加而增加.数值模拟表明,在原子自发发射和腔模衰减的影响下,量子交换门仍然具有较高的保真度。
2008-01-05 quant-ph
Atomic entanglement sudden death in a strongly driven cavity QED system
研究了强驱动原子与腔场非共振耦合的纠缠动力学。我们考虑的条件,不仅由原子-场耦合,但也由原子-场失谐。在腔QED框架下,通过研究两种不同的模型,证明了当原子-光场耦合大于原子-光场失谐量时,通常会发生所谓的原子纠缠猝死(ESD),且与原子初态的类型无关.
2009-09-14 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
Efficient and High-Fidelity Generation of Atomic Cluster State with Cavity-QED and Linear Optics
提出了一种利用腔量子电动力学(QED)和线性光学产生原子量子比特团簇态的方案。我们的计划是强大的不完美的因素,如耗散,光子损失,探测器效率低下。对该方案的实验可行性进行了讨论。
2007-03-14 quant-ph
Atomic teleportation via cavity QED and position measurements: efficiency analysis
最近,我们提出了一种新的协议,通过腔QED和位置测量隐形传送一个未知的原子状态。在这里,我们的计划进行了简要的回顾后,我们提供了一个定量的研究,其效率。这是通过测量过程的明确描述来实现的,该测量过程允许我们导出相对于待传送的原子内部状态的保真度。
2008-01-03 quant-ph
Effect of atomic beam alignment on photon correlation measurements in cavity QED
对原子束穿过驻波腔的腔QED系统进行了量子轨道模拟。计算了前向散射的延迟光子符合率,并与Rempe等人的测量结果进行了比较。67,1727(1991)]和Foster等人[Phys.Rev.A61,053821(2000)]。结果表明,一个温和的原子束错位可以占预测的相关性的退化。在弱场极限下,用一个可调参数--原子束从垂直于腔轴的方向倾斜,对实验数据进行了拟合。从弱场极限出发,讨论了测量条件的推导。
2007-11-08 quant-ph
Measuring quasiprobability distribution functions of the cavity field considering field and atomic decays
研究了在腔中重建光的量子态的可能性。我们通过原子,也受到衰变,通过腔和令人惊讶的是,这两种衰变允许测量的$s$参数化的准概率分布。事实上,如果我们只考虑原子衰变,我们表明,维格纳函数可以重建。因为这些分布包含了初始场态的全部信息,所以在原子和场衰变发生之后恢复信息是可能的。
2016-10-10 quant-ph
Generating an entangled coherent state of two cavity modes in a three-level Λ- type atomic system
本文提出了一种利用经典场驱动的双模腔场与三能级Λ型原子相互作用产生纠缠相干态的方案。在大失谐条件下,可以得到双模纠缠相干态。在考虑腔衰减的情况下,推导出了解析解。
2007-11-27 quant-ph
Feedback Control of Two-mode Output Entanglement and Steering in Cavity Optomechanics
我们表明,通过反馈的信号的导数从零差测量的光退出一个双模光学腔与机械谐振器相互作用的一个模式的闭环控制允许控制和增加光输出纠缠。特别地,所提出的反馈增强的设置允许实现大于用于安全隐形传态的阈值2/3的相干态隐形传态的保真度,以及在存在损耗的情况下两个腔的输出模式之间的双向转向,这在没有反馈的情况下是不可能的
2016-10-05 quant-ph
Atomic quantum memory: cavity vs single pass schemes
本文提出了一个量子力学处理原子系综与传播场相互作用的原子和场的波动,无论是在电磁诱导透明或在拉曼的情况。计算了两种情况下原子的自旋噪声谱和出射场谱。对于合适的参数,EIT和拉曼方案有效地保持与原子的转移过程中的入射探测场的量子态,虽然单程方案被证明是本质上不如腔方案的效率。
2004-10-15 quant-ph
Teleportation for atomic entangled state by entanglement swapping with separate measurements in cavity QED
在腔量子电动力学(QED)中,提出了一种无需联合Bell态测量(BSM),通过纠缠交换实现原子纠缠态隐形传态的实验可行方案。在隐形传态过程中,原子与单模非共振腔的相互作用在强经典驱动场的辅助下代替了联合测量。对该方案的讨论表明,利用现有技术是可以实现的。
2006-01-03 quant-ph
Quantum memory for light using extended atomic ensembles in a tunable cavity
分析了光薄空间扩展共振材料中单光子波包的腔辅助存储和恢复。结果表明,使用腔调谐允许一个存储和召回的时间对称的双边指数脉冲与近单位效率。确定了腔调谐的最佳方案,并分析了时间抖动对存储效率的影响。
2008-09-22 quant-ph
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。
2004-01-04 quant-ph
Cavity QED with degenerate atomic levels and polarization-degenerate field mode
本文研究具有简并原子能级和偏振简并场模的Jaynes-Cummings模型,推导演化算符的一般表达式及低角动量解析解,并分析弛豫下发射光子的偏振特性。
2025-03-28 quant-ph
Gaussian enveloped decoherence of the atomic states in quantum cavity
我们重新讨论了初始场为相干态的共振Jaynes-Cummings模型中原子态的退相干。我们发现,原子的纯度表现出振荡高斯依赖于时间的宽度独立的初始原子状态。当原子与相干态相位匹配时,原子的退相干是高斯时间依赖的。
2012-03-16 quant-ph
Generation of Atomic Cluster States through the Cavity Input-Output Process
我们提出了一个方案来实现一个双量子比特控制相位门的单原子量子比特,它的工作原理与接近理想的成功概率和保真度。我们的方案是基于腔的输入输出过程和单光子偏振测量。我们表明,即使与实际的缺陷,如原子自发发射,弱原子-腔耦合,违反兰姆-迪克条件,腔光子损失,和检测效率低下,建议的门是可行的集群状态的产生,因为它符合可扩展性标准,它在一个决定性的方式操作。我们展示了一个简单而有效的过程来生成一个集群状态与我们的高概率纠缠门。
2005-10-12 quant-ph
Cavity-assisted atomic Raman memories beyond the bad cavity limit: effect of four-wave mixing
量子存储器不仅可以用于量子信息的存储,而且可以用于对量子态的系综的实质性操纵。因此,这种操作的速度以及写入和检索持续时间相对较短的信号的能力变得重要。以前已经考虑了腔增强原子拉曼存储器的效率的限制,其持续时间不大于腔场寿命,即,超过坏腔限制的信号。在这项工作中,我们调查的四波混频噪声,所产生的检索相对较短的信号从腔辅助存储器,从而补充了最近的考虑由其他作者,谁主要集中在大腔衰减率的限制。四波混频噪声通常被认为是一个重要因素,能够阻止在各种原子、固态等实现中实现高存储器质量。边带噪声源(相对于量化信号,由腔支持)在四波混频中起重要作用。我们提出了一种方法,允许一个帐户的边带量子噪声源的不同的物理起源在腔辅助原子存储器使用统一的理论框架,基于一个双波段的光谱滤波的噪声源。我们证明,在这样的光谱选择性存储器的边带原子噪声源基本上有助于四波混频噪声的检索信号上的边带量化场进入腔体的标准。
2018-07-29 quant-ph
Spin ensembles with a comb-shaped spectrum have shown exciting properties as efficient quantum memories. Here, we present a rigorous theoretical study of such atomic frequency combs in the strong coupling limit of cavity QED, based on a full quantum treatment using tensor-network methods. Our results demonstrate that arbitrary multi-photon states in the cavity are almost perfectly absorbed by the spin ensemble and re-emitted as parity-flipped states at periodic time intervals. Fidelity values near unity are achieved in these revived states by compensating for energy shifts induced by the stron…
2021-07-13 quant-ph
Proposal for teleportation of an atomic state via cavity decay
我们展示了如何通过检测腔中的光子衰变,将被困在腔中的原子的状态传送到被困在远处腔中的第二个原子。这是衰变机制在量子信息处理中发挥建设性作用的罕见例子。该方案相对容易实现,只需要在腔中捕获单个三能级原子的能力。
1999-12-06 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
Motion-induced enhancement of Rabi coupling between atomic ensembles in cavity optomechanics
我们提出了一个方案,在一个中间的膜设置的光学腔中捕获的两个相同的原子系综之间的拉比耦合增强。腔模式与系综色散相互作用,并且系综之间的有效相互作用由腔模式通过振荡膜的隧穿速率决定。我们已经表明,这种相互作用可以足够大,拉比振荡发生在一个时间尺度,远小于相关的腔模式和膜的衰变时间尺度。我们提出了详细的分析和数值计算结果,并评估该计划使用目前可用的技术的可行性。
2017-01-17 quant-ph
Tailoring the thermalization time of a cavity-field using distinct atomic reservoirs
我们研究了如何热化时间的一个单一的辐射腔场模式的急剧变化取决于它相互作用的原子库的类型。时间演化的字段内的微脉泽计划,其中每个原子库被建模为一束原子穿过电磁腔,在其中它们弱相互作用的字段进行分析。当我们考虑多原子或多能级原子库时,腔场热化。我们发现每个原子库在腔场热化时间内产生不同的标度律。这种比例定律可以用于更快或更慢的加热和冷却过程。我们已经得到了热化时间的解析表达式,通过数值模拟每个原子库注入到腔中进行了验证。我们还讨论了当辐射场模作为工作物质时,我们的结果如何在有限时间内提高量子热机的效率和功率输出。
2018-12-26 quant-ph
We propose an experimental scheme for the measurement of entanglement between two two-level atoms. Our scheme requires one of the two entangled atoms to interact with a cavity field dispersively, and we show that by measuring the zero time-delay second-order coherence function of the cavity field, one can measure the concurrence of an arbitrary Bell-like atomic two-qubit state. As our scheme requires only one of the atoms to interact with the measured cavity, the entanglement quantification becomes independent of the location of the other atom. Therefore, our scheme can have important implicat…
2022-04-08 quant-ph
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。
2003-09-05 quant-ph
Generation of coherent superposition of Fock states in a cavity. Entanglement of atomic coherent states
构造了一种制备相干叠加电磁场Fock态的方案。利用腔场与四能级原子的强相互作用,在腔内产生叠加态。我们证明了仅仅通过改变光场的相对延迟就可以产生所需的任意叠加的腔Fock态的可能性。然后,作为我们模型的另一个应用,我们研究了使用与腔场和激光场的不同相互作用序列来产生中性四能级原子纠缠的方法。
2000-12-02 quant-ph
Tunable atom-cavity interactions with configurable atomic chains
本文研究环形腔中不同构型原子链的集体散射,发现结构因子控制原子-腔相互作用,可实现暗模、可调光子路由及低损耗大相移,为光学量子工程提供基础模块。
2024-04-19 quant-ph
From quantum feedback to probabilistic error correction: Manipulation of quantum beats in cavity QED
研究了在双模驱动光腔中,由单个原子组成的开放量子系统中,如何实现量子反馈和概率纠错。通过条件测量和外加场的作用,可以操纵和控制基态叠加态,屏蔽相干性,修正量子误差。一个实验现实的情况下建模证明了在实验室实现的建议的鲁棒性。
2010-01-06 quant-ph
Numerical simulations of fundamental processes in cavity QED: Atomic decay
我们提出了一个二能级原子嵌入到一个“线性晶体”的其他二能级原子的微观动力学的数值研究结果。这些额外的原子起着物质媒介的作用。所有原子都与多模腔场相互作用。我们研究了初始激发态原子的衰变是如何受到物质介质的存在和腔场的光谱特性的影响。
1998-12-01 quant-ph
Non-Markovian spontaneous emission in a tunable cavity formed by atomic mirrors
University of Arizona(亚利桑那大学);Universidad de Concepción(康塞普西翁大学)
研究了由原子镜构成的可调谐腔中非马尔可夫自发辐射的动力学,展示了单模到多模强耦合的转变及非马尔可夫动力学的近似方法。
2025-04-15 quant-ph
Effect of collision dephasing on atomic evolutions in a high-Q cavity
研究了高Q腔中单原子的退相干机制,并与M。Brune等人[Phys. Rev. Lett. 76,1800(1996)]。碰撞退相和腔泄漏被认为是产生退相干效应的主要原因。特别是,我们表明,实验数据可以拟合得很好,通过假设合适的值的碰撞斯塔克位移和暗计数率的检测器。
2003-02-10 quant-ph
Retrieval of cavity-generated atomic spin-squeezing after free-space release
证明了腔产生的自旋压缩原子态与需要自由下落原子的原子干涉传感器的兼容性。在具有近均匀原子-腔耦合的高精细度光学腔中制备了一个$500,000$自旋压缩原子系综,释放到自由空间,在腔中重新捕获,并进行探测。对于700微秒的自由下落时间,检索到高达$\sim$ 10 dB的计量学相关的挤压,并且对于高达3毫秒的自由下落时间,实现了挤压的衰减水平。从初始压缩态产生到最终集体态读出之间原子-腔场耦合均匀性的丧失导致了压缩的退化。一个理论模型来量化这种退化,并通过实验验证该模型。
2019-12-18 quant-ph
Efficient multi-mode quantum memory based on photon echo in optimal QED cavity
本文提出在最优QED腔中利用多原子系综实现多模光子回波量子存储,解析给出效率可达100%的条件,并通过数值估算验证了其高效性。
2010-04-08 quant-ph
Quantum-feedback-controlled macroscopic quantum nonlocality in cavity optomechanics
本文提出了一种连续测量和反馈方案,实现了腔光学力学中两个宏观力学振子的强EPR操纵和Bell非定域性。我们的系统由两个光机械腔组成,其中两个腔场通过非简并参量下转换相互耦合。对两个腔输出场进行连续的贝尔式零差检测,并将检测电流反馈驱动腔场。研究发现,当没有反馈时,两个机械振子只能处于稳定的弱纠缠态,但由于所谓的3 dB极限,这种纠缠态不显示EPR转向和Bell非定域性.但当存在反馈时,发现机械纠缠被大大增强,从而在稳态状态下可以获得强的机械转向和Bell非定域性。分析表明,这是因为反馈驱动机械振子进入稳定的近似双模压缩真空态,原则上具有任意压缩。结果表明,反馈也能明显提高非经典力学态的纯度。研究了力学量子非局域性与反馈强度和热涨落的关系,发现贝尔非局域性比EPR可操纵非局域性更容易受到热噪声的影响。
2020-04-04 quant-ph
Atomic Quantum Memory for Photonic Qubits via Scattering in Cavity QED
研究了一种在腔QED中存储光子量子比特的原子量子存储方案。这是基于最近的观察,即在强耦合腔机制中,单光子脉冲与腔中的λ型原子之间的量子态交换在某些特定情况下是通过散射理想地实现的[T. W. Chen C.,马缨丹属K.法律,和PT。Leung,Phys.Rev.A69,063810(2004)]。我们推导出一个简单的公式来计算这种原子-光子交换对量子存储器的保真度。我们进一步提出了一种可行的方法,即使在原子-光子耦合不太强的情况下,也可以有条件地实现保真度几乎为1的量子存储操作。这种方法也可以应用于在空间分离的原子量子存储器中存储光子纠缠。
2005-06-26 quant-ph
Stopping waveguide photons with controllable atomic cavity
利用电磁感应透明来减慢或阻止光在自由空间中的传播,实现光量子信息处理和信息存储,近年来受到人们的广泛关注。对于波导光子,在这里,我们提出了一种方法来阻止他们与一对原子镜产生的可控原子腔,其中一个完全反射光子,另一个与可调的反射/透射光子的概率。基于实空间中的全量子力学理论,我们证明了通过调节受驱动的二能级原子散射的能量分裂,可以控制具有固定频率的波导光子的反射/透射几率(即,原子镜)。因此,光子可以通过具有可调节的原子能级的侧原子镜沿着波导可控地传输/反射。理想情况下,光子可以在原子腔中停止。这提供了一种以可控方式停止/重新行进波导光子的新颖机制。并讨论了该方案在现有集成光学器件上的可行性。
2016-03-16 quant-ph
Teleportation with insurance of an entangled atomic state via cavity decay
提出了一种利用光子实现两个$Λ$型三能级原子纠缠态的隐形传态方案。该隐形传态协议采用局域冗余编码保护初始纠缠态,并允许重复检测,直到量子信息传输成功。我们还展示了如何操纵一个国家的许多$Λ$型原子被困在一个腔。
2004-07-01 quant-ph
Wigner distribution function of atomic system interacts locally with a deformed cavity
讨论了原子与形变腔场局域相互作用系统的维格纳分布函数。结果表明,变形腔对维格纳分布函数有破坏性影响,随着变形强度的增加而减小。Wigner分布函数的上、下界依赖于原子系统的初态设置(纠缠态/乘积态)、偶极-偶极相互作用参数和失谐参数的初始值、外部分布权重和相位角。通过增大偶极子的强度或失谐量,可以提高抑制腔体变形引起的衰减的可能性。我们表明,分布角可以被认为是一个控制的外部参数,最大化/最小化的维格纳分布函数。这意味着通过控制分布角,可以增加抑制由变形腔引起的退相干的可能性。
2020-05-17 quant-ph
Long Distance Cavity Entanglement by Entanglement Swapping Using Atomic Momenta
我们提出了一个简单的技术,通过使用纠缠交换涉及原子动量远腔之间产生纠缠。在这个方案中,我们有两个相同的原子,它们最初都处于基态,每个原子都以特定的初始动量入射到相距很远的腔中。这两个腔最初是在零光子态和单光子态的叠加中制备的。首先,我们以色散的方式将每个原子与腔场相互作用。这种相互作用导致原子与光场的纠缠态。然后,我们对两个原子动量态进行EPR态测量,这是Bell测量的一种模拟。EPR态的测量是将原子通过腔分束器,将原子的动量态转换为叠加态。最后,这些原子被探测器探测到。在探测到原子之后,我们可以区分出其中一个贝尔态中的空腔。这个过程导致两个远距离腔场纠缠。
2014-11-04 quant-ph
Doubly--dressed atomic wave packets
将腔原子光学中的强相干场问题转化为双修饰原子波包的势散射问题。本文研究了在高精细度腔中由各种多光子喇曼过程产生的两种势。作为应用,研究了腔模对原子波的偏转。导出了新的原子动量分布,它不仅依赖于腔场的参数,而且依赖于腔场中的光子态。
2001-12-27 quant-ph