Nonlinear effect on the transmission of light in a cavity array
在考虑非线性效应的情况下，从理论上研究了光子在一维耦合腔中的传输特性，其中腔阵列的中心腔与一个二能级系统耦合。利用传统的散射理论，计算了光子沿腔的传输率，讨论了非线性对光子输运的影响。结果表明，可控二能级系统可以作为光子相干输运的量子开关。通过数值模拟研究了这种系统的动力学行为，讨论了原子-光场失谐量和非线性对系统动力学行为的影响。
2009-06-10 quant-ph
Multi-mode input-output model for cavity magnonics: phase-resolved control of level repulsion, level attraction, and nonreciprocal transmission
kwan-tek；IMT Atlantique, Lab-STICC, UMR CNRS 6285（IMT大西洋学院，Lab-STICC，CNRS联合研究实验室6285）；Quantum Technologies and Dark Matter Labs, Department of Physics, University of Western Australia（西澳大利亚大学物理系量子技术与暗物质实验室）
本文提出一种多模式输入输出模型，通过考虑内部和外部耦合相位，解析能级排斥到吸引的转变及非 reciprocity 传输，验证了室温谐振腔磁学系统的预测框架。
2026-04-30 quant-ph
Controllable single-photon nonreciprocal transmission in a cavity optomechanical system with a weak coherent driving
研究了单光子在腔光机械系统中的非互易传输，其中腔支持顺时针和逆时针循环光模，机械谐振腔由弱相干驱动激发，信号光子由一系列脉冲组成，每个脉冲只有一个光子.我们发现，如果输入态是单光子态，仅从透射谱的角度研究非互易性是不够的，因为非互易性发生的频率远离单光子的峰值频率。因此，我们通过比较输入场和输出场的频谱来显示非互易传输行为。在我们的系统中，通过改变弱相干驱动的幅度，可以实现信号在单光子水平上从单向隔离到单向放大的转变。讨论了机械热噪声对单光子非互易传输的影响。
2018-04-10 quant-ph
Nonreciprocal transmission in a cavity-magnon system by rotational Sagnac effect
通过旋转萨格纳克效应实现磁子系统中高隔离比的非 reciprocal 传输
2025-12-04 quant-ph
Quantum gate for Q switching in monolithic photonic bandgap cavities containing two-level atoms
光子带隙腔是研究强耦合条件下光与物质相互作用的主要固态系统。然而，由于腔由周期性电介质图案的几何形状限定，单片结构中的腔控制可能是有问题的。因此，要么状态相干性受到读出通道的限制，要么在高Q腔中，它几乎与外部世界解耦，使得状态的测量极具挑战性。我们在这里提出了一种方法，用于改善这些困难，通过使用耦合腔的安排，其中一个腔作为一个开关的其他腔，通过控制原子跃迁调谐。
2005-11-11 quant-ph
Multi-mode effects in cavity QED based on a one-dimensional cavity array
提出了一种基于一维耦合腔阵列（1D CCA）的腔量子电动力学微观模型，其中一个超腔（SC）由一维耦合腔阵列的一段与外界耦合相对较小的部分组成.研究了空原子和含有二能级原子的超晶格单光子散射问题。我们得到了该系统透射率的精确理论结果，预言了透射峰将出现在本征能量附近。我们的数值结果进一步证明了SC是一个定义明确的多模腔。当一个与超晶格共振的二能级原子处于共振模的反模时，透射谱显示出明显的真空拉比分裂信号。而当原子位于共振模的波腹时，透射峰出现一个深的谷，这可以用两个透射通道的相消干涉来解释，一个是共振模，另一个是原子与非共振模的耦合。分析了非共振模式对真空拉比分裂的影响。
2014-09-28 quant-ph
Dynamics of an optomechanical resonator containing a Quantum Well induced by periodic modulation of cavity field and external laser beam
本文详细研究了由光机械腔中的量子阱组成的非定常系统的动力学。用腔动镜的经典运动和量子化运动研究了该系统。在这两种情况下，腔频率都是在时间上快速调制的。给出了所得的周期调制谱。特别地，我们研究了双光子过程对腔内光子数的影响。对于这些非稳态系统，还检查了量子阱中激子发射的荧光强度。观察到荧光光谱的初始阶段有助于检测双光子过程。研究还发现，在强调制下，双光子过程占主导地位，而在弱调制下，荧光占主导地位。我们还分析了系统的动力学引起的外泵浦激光器的周期性调制与恒定的腔频率。外部激光泵浦的这种调制有助于声子放大。
2013-10-23 quant-ph
Mode coupling and photon antibunching in a bimodal cavity containing a dipole-quantum-emitter
本文研究了模式耦合对双模态回音壁模腔（WGMC）中嵌入偶极量子发射极（DQE）的单光子器件的影响。散射体用于诱导逆时针和顺时针传播光场之间的模式耦合，其与DQE相互作用。与DQE和（单模或双模）腔场之间的相互作用模型相比，我们发现，即使对于弱DQE场耦合和大的DQE失相，当引入模式耦合时，也可以发生强光子反聚束。我们还发现，模式耦合可以使器件对腔模式和DQE之间的频率失配或DQE和双模腔中的每个模式之间的耦合强度失配具有鲁棒性。此外，我们发现，这些失配可以用来产生更好的反聚束在弱DQE场耦合制度。我们的研究表明，双模腔中的模式耦合对于实现良好的单光子器件是非常重要的。
2015-06-23 quant-ph
Coupled cavity QED for coherent control of photon transmission (I): Green function approach for hybrid systems with two-level doping
这是我们的一系列论文的第一个理论研究的光子传输沿耦合谐振腔光波导（CROW）通过掺杂人工原子的各种混合结构的相干控制。我们将基于格林函数、平均场方法和自旋波理论等给出相应的几种方法。本文采用两次格林函数方法研究了具有均匀耦合的CROW中的相干传输光子，其每个腔都掺杂了一个二能级人造原子。计算了弱耦合情况下光子的二次关联函数。它的极点预测了精确的色散关系，这导致了掺杂原子的集体激发对群速度的相干控制。我们强调的作用，掺杂原子的粒子数反转引起的一些极化机制。
2007-06-14 quant-ph
Perfect Optical Nonreciprocity in a Double-Cavity Optomechanical System
非互易器件是构建量子网络必不可少的器件，在现代通信技术中无处不在。本文利用光机相互作用和线耦合相互作用实现了双腔光机系统中的光非互易传输。该方案依赖于两个相互作用之间的干扰。导出了系统实现理想光学非互易性的必要条件，并分析了光学非互易传输特性和机械模输出光场特性。这些结果可用于控制量子信息处理中的光传输。
2019-09-11 quant-ph
Phase-Sensitive Enhanced Absorption, Transmission and Slow Light in a Cross-cavity Magnomechanical System
本文研究交叉腔磁力系统中两个探测场相对相位和强度对磁致透明、吸收透射谱及群延迟的调控，实现亚光速与超光速切换，为微波信号调制和量子传感提供新思路。
2025-02-07 quant-ph
Photon lifetime in a cavity containing a slow-light medium
我们在实验上研究了光子在含有强正色散介质的腔中的寿命。这种腔内正色散是由亚稳态氦气在室温下的电磁感应透明（EIT）制度，其中光传播的群速度的数量级为10000米/秒。结果明确地证明了腔光子的寿命是由光在腔中的群速度决定的，而不是由光的相速度决定的。
2011-04-01 physics.optics quant-ph
Intrinsic cross-Kerr nonlinearity in an optical cavity containing an interacting Bose-Einstein condensate
受驱动光腔中相互作用的雪茄形玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）由于与腔的光模相互作用而表现出固有的交叉克尔（CK）非线性。尽管CK耦合比辐射压力和原子-原子相互作用弱得多，但当激光泵浦强度足够强时，它会影响系统的双稳态行为。另一方面，CK非线性与原子-原子相互作用之间存在竞争，后者可以抵消前者的影响。此外，CK非线性导致BEC的Bogoliubov模式的有效频率以及系统的量子涨落通过增加腔驱动速率而增加。然而，在色散相互作用制度的CK非线性的影响是可以忽略的。此外，我们表明，通过增加原子碰撞的\textit{s}波散射频率，可以产生一个强的稳态正交压缩BEC的Bogoliubov模式。
2017-01-21 quant-ph
Probing the quantum ground state of a spin-1 Bose-Einstein condensate with cavity transmission spectra
本文提出利用光腔的透射谱来探测自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体的量子基态。通过选择合适频率的圆偏振腔模，可以实现腔模与凝聚体磁化强度的耦合。腔透射谱则包含凝聚体的磁化统计信息，因此可用于区分铁磁和反铁磁量子基态。这种技术也可以用于连续观测旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的自旋动力学。
2009-07-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Transmission of ultracold atoms through a micromaser: detuning effects
在腔模与原子跃迁频率失谐的一般情况下，研究了超冷原子通过微脉塞的传输几率。我们概括了以前的结果建立在共振的情况下（零失谐）的台面模式功能。特别是，它表明，冷原子通过微脉塞的速度选择可以很容易地调谐和增强使用非共振场内的腔。此外，传输概率相对于失谐表现出非常尖锐的谐振，其可以限定用于高精度计量目的的单腔器件（原子钟）。
2004-12-06 quant-ph
Phase controlled single-photon nonreciprocal transmission in a one-dimensional waveguide
研究了同时耦合到二能级辐射源和单模腔的一维波导中的可控单光子散射。发射器和腔也相互耦合，并形成一个三能级系统内的零和单激发子空间的循环跃迁。因此，发射极-腔耦合强度的相位是一个敏感的控制参数。当发射极和腔位于波导的同一点时，我们证明了入射光子的拉比分裂和准暗态诱导的完全透射。更有趣的是，当它们位于波导的不同点时，可以实现可控的非互易传输，并且非互易性对系统与环境之间的弱耦合具有鲁棒性。此外，我们证明了我们的理论模型是实验可行的，目前可用的技术。
2019-10-18 quant-ph
Coherence Phenomena in the Phase-sensitive Optical Parametric Amplification inside a Cavity
从理论和实验上证明了腔内光参量放大中的相干现象。在相敏光参量放大器的透射谱中观察到了模式分裂现象。特别地，我们发现在透射轮廓中出现了非常窄的谷和峰，它们是$δ$函数的形状。该系统中相干现象的起因是谐振腔中的谐波泵浦场与次谐波种子场之间的干涉以及腔体的耗散。
2005-10-18 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
Secure quantum dialogue via cavity QED
利用腔QED中原子的演化规律，提出了一种基于腔QED的安全量子对话协议。本协议采用两步传输和酉运算编码。采用两种安全检查方法来保证其传输的安全性，以抵御外部窃听者的主动攻击。该协议利用腔量子电动力学中任意两个Bell态之间的纠缠交换和共享的秘密Bell态，避免了信息泄漏问题。与已有的基于腔QED的抗信息泄漏量子对话协议相比，该协议在量子测量方面具有优势。
2022-05-05 quant-ph
A Comparative Study of Coupled High-Q Cavity-Quantum Dot System Regarding Dipole Induced Transparency
本文从强耦合区的高Q耦合腔-量子点系统的透射谱出发，讨论了由Lindblad主方程方法导出的非相干抽运机制（IPM）和输入输出理论（IOF）的区别。对共振和非共振条件下偶极诱导透明（DIT）的半高宽（FWHM）和峰值透射率进行了详细的比较。我们发现，非共振情况下的DIT现象不能完全用IPM解释，尽管这两种方法在共振情况下都能表现出相同的真空拉比分裂。结果表明，IPM不能完全捕获透射光谱具有类原子特征的极化激元。
2017-12-09 quant-ph
Probing superfluidity of periodically trapped ultracold atoms in a cavity by transmission spectroscopy
利用输入输出方法研究了周期玻色凝聚原子与腔光子耦合系统。我们表明，腔将作为一个通过洛伦兹过滤器时，冷凝物的超流分数是最小的或完全反射输入场时，超流分数是最大的。我们表明，通过监测透射场和反射场之间的比率，可以估计超流分数。
2009-05-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Fingerprints of Qubit Noise in Transient Cavity Transmission
噪声影响量子比特的相干性，从而限制了量子计算机的性能。我们从理论上研究了一个一般的两能级系统与波动的控制参数在光子腔中，发现的基本特征的噪声谱密度的印记在瞬态传输通过腔。我们得到了一般噪声的解析表达式，并继续研究的情况下，准静态，白色和$1/f^α$噪声更详细。此外，我们提出了一种方法，提取任意噪声的频谱密度在一个频带中的范围内的量子比特腔失谐和指数衰减的误差，由于有限的测量时间。我们的研究结果表明，时间相关的传输概率的测量代表了一种新的方式提取噪声特性。
2022-01-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
All-cavity electromagnetically induced transparency and optical switching: semiclassical theory
研究了探测场在光腔中原子介质中的电磁感应透明和光开关的传输。利用半经典输入输出理论，研究了四能级原子系综与三个耦合到同一腔模的光场的相互作用，得到了探测光场的稳态透射谱，并讨论了腔内光场建立的动力学过程.解析和数值结果与最近离子库仑晶体的实验结果符合得很好[M。Albert等人，Nature Photon. 5，633（2011）]。
2011-10-24 quant-ph
Enhanced exciton transmission by quantum-jump-based feedback
本文在行波近似下，证明了强腔-链耦合可以增强或抑制嵌入腔中的一维二能级分子链中激子的传输。这种激子传输与分子的数目和分子激子能量的分布密切相关。此外，我们提出了一个建议，以提高激子传输的量子跳跃为基础的反馈。这些结果可在有机材料中激子传输实验中得到应用。
2017-10-17 quant-ph
Cavity QED "By The Numbers"
通过监测弱探测光束的传输，实时确定被捕获在光学腔模式内的原子数量。原子数的连续观测是在腔量子电动力学的强耦合机制中完成的，并与原子径向运动的冷却方案相一致。探针传输表现出突然的步骤，从一个平台到下一个响应于腔内原子数的时间演化，从N >= 3到N = 2到1到0，与一些捕获事件持续超过1秒。
2004-03-17 quant-ph
Ultracold atoms interacting with a sinusoidal mode of a high-Q cavity
研究了高Q腔中两能级超冷原子与正弦模电磁场的相互作用。我们发现，即使对于实际的相互作用和腔参数，透射系数也会出现很好的共振。讨论了当腔中初始存在多个相干态时，单个光子的发射几率和原子的透射几率。同时也研究了共振态宽度的增加与多峰稳态光子统计之间的相互作用。此外，我们比较我们的结果与恒定场模式。
1999-01-14 quant-ph
Nonreciprocal Transmission and Entanglement in a cavity-magnomechanical system
量子纠缠是实现量子信息的一个关键因素。它由两个微波腔组成，一个是磁振子模，另一个是振动模，后两个模来自于第二个腔中的YIG球。两个微波腔通过超导传输线连接，从而导致它们之间的线性耦合。磁振子模由强微波场驱动，通过磁偶极子相互作用与腔光子耦合，同时通过磁致伸缩相互作用与声子相互作用。通过打破这种结构的对称性，我们实现了光子的非互易传输和单向二体量子纠缠。利用现有的实验参数进行数值模拟，希望我们的研究结果能为实现抗噪声量子处理器、手征网络等提供一种新的量子资源构建策略。
2021-01-25 physics.optics quant-ph
Quantum state transmission in a cavity array via two-photon exchange
研究了每个腔中含有一个三能级原子的耦合腔阵列的动力学行为。对于均匀和交错腔间跳跃，整个系统的哈密顿量可以在单原子激发子空间中解析对角化。详细分析了在不同参数范围内的量子态沿腔的转移，揭示了一些有趣的现象，包括二进制传输，激发布居的选择性局域化。我们证明了均匀耦合更适合于量子态的转移。结果表明，位于第一腔中的极化激元的初态对传输保真度起决定性作用，局域纠缠降低了态转移几率。利用亚稳态，量子态转移的距离可以远大于Jaynes-Cummings-哈伯德模型。通过采用一类初始编码和最终解码，可以获得更高的传输概率和更长的传输距离。
2012-02-09 cond-mat.other quant-ph
Collective cavity quantum electrodynamics with multiple atomic levels
研究了超冷铷原子与高精细度光腔耦合的透射谱。在π-偏振光的弱探测下，系统的线性响应是与腔的单模耦合的多能级集体自旋。通过改变原子数，我们改变了系统的集体耦合。我们观察到的变化时，从一个政权的集体耦合是远远小于分离的原子水平的政权，两者都是相当的大小时，透射光谱。的意见是在良好的协议，我们为我们的系统开发的简化模型。
2011-09-21 quant-ph
Giant-Atom-Induced High-Order Output Zeros in a Coupled-Cavity Array
Center for Quantum Sciences and School of Physics, Northeast Normal University（东北师范大学量子科学中心与物理学院）
本研究提出利用巨原子与一维耦合腔阵列的双点耦合产生非局域干涉，实现无需异常点的带宽增强相干完美吸收与全带零透射。
2026-09-23 quant-ph
Time-resolved observation of a dynamical phase transition of atoms in a cavity
包含冷原子系综的激光驱动光学谐振腔的相干性可以具有两个不同的鲁棒状态。处于其初始准备的纯态的原子通过使腔模式与激光驱动失谐来阻断传输。然而，相互作用系统可以通过在临界失控过程中打开的非线性通道向透明亮相过渡到非耦合状态。该实验使时间分辨观察的动态传输阻塞击穿相变以及在临界区域的增强波动的量化。
2021-06-07 quant-ph
Magnetically Induced Optical Transparency With Ultra-Narrow Spectrum
磁致光学透明（MIOT）是一种在腔量子电动力学（cavity QED）系统中实现窄透射谱的技术，其在最近的光学腔中的冷88 Sr原子的实验中得到证实[Phys.Rev.Lett. 118，263601（2017）]。在本实验中，MIOT为探测光束引入了一个新的窄透射窗口，该窗口对腔模频率的波动具有高度免疫性。该透射窗口的线宽接近电子3 P1态的衰减速率（约2 pi *7.5kHz），并且远小于腔模频率的不确定性（约2 pi * 150 kHz）。在这项工作中，我们提出了一种方法，以进一步减少这种MIOT诱导的传输窗口的线宽的帮助下，两个拉曼光束耦合的电子3 P1状态的3S 1状态，和3S 1状态的3 P0状态，分别。利用这种方法，可以将传输线宽减小几个数量级。此外，探测光束的相对传输功率或传输速率的峰值几乎不受拉曼光束的影响。我们的研究结果对精确测量和其他基于腔量子电子动力学（cavity-QED）的量子光学过程的研究具有重要的意义。
2020-02-18 physics.atom-ph quant-ph
Fabrication of a centimeter-long cavity on a nanofiber for cavity QED
我们报道了一个1.2厘米长的腔体直接使用飞秒激光烧蚀的制造。精细度值在200-400范围内的腔模仍然可以保持40- 60%之间的透射率，这可以使腔QED的“强耦合”机制对于被捕获的单个原子远离光纤表面200 nm。对于这样的腔模式，我们估计的单程腔内传输为99.53%。其他腔模式，其可以实现在3-10的范围内的高协同性，显示出超过60-85%的透射率，并且适合于基于光纤的单光子源和“Purcell”机制中的量子非线性光学。
2017-01-24 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Ultraviolet Fabry-Perot cavity with stable finesse under ultrahigh vacuum conditions
我们已经建立了一个装置，包含一个线性离子阱和一个高精细光学腔在紫外光谱范围内。在我们的结构中，我们避免了所有有机材料进入真空室。我们发现，与以前报道的不同，光学腔在9个月的时间尺度上不会降低性能。
2019-02-15 quant-ph
Single-shot Non-destructive Detection of Rydberg Atom Ensembles by Transmission Measurement of a Microwave Cavity
里德伯原子是越来越多的实验的核心，这些实验经常依赖于破坏性的检测方法，如场电离。在这里，我们提出了一个实验实现的单次非破坏性检测系综的氦里德伯原子。我们利用超导微波腔与系综相互作用的色散频移。通过探测腔的透射率和测量其相位的变化，我们确定了当系综以叠加态制备时里德伯原子的数目或里德伯量子态的布居。在最佳的探测功率，由临界光子数确定，我们达到单次发射探测的原子数与13%的精度约500个里德伯原子的合奏与测量反作用的特点是约2%的人口转移。
2019-11-14 physics.atom-ph quant-ph
Solitons in cavity-QED arrays containing interacting qubits
我们揭示了弱耦合光腔阵列中极化子孤子解的存在性，每个光腔都包含一个相互作用的量子比特系综。在连续极限下，考虑腔场耗散和量子比特退相的影响，导出了一个有效的复Ginzburg-Landau方程。我们已经表明，诱导的非线性增强可以实现两个数量级的负相互作用强度，这意味着一个大的负量子位场失谐以及。亮孤子被发现支持扰动下，只有在上（光学）分支的极化激元，相应的群速度是通过调整相互作用强度控制。借助孤子微扰理论，我们还证明了扩散过程对这些极化激元孤子的群速度有抑制作用。
2012-07-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Theory of qubit noise characterization using the long-time cavity transmission
噪声诱导的退相干是大规模量子计算的主要威胁之一。为了评估影响量子比特的噪声，我们超越了输入-输出理论中量子比特耦合腔传输的标准稳态解，在系统描述中包括动态噪声。我们精确地求解了无噪声系统的量子朗之万方程，并将噪声视为微扰。在长时间限制中，校正可以被写为噪声功率谱密度与取决于外部控制参数的积分核的卷积之和。使用卷积定理，我们反演的校正，并获得作为可测量量的积分的噪声谱密度的关系。此外，我们对待的噪声正是在色散制度，并再次发现，噪声特性的印记在包含功率谱密度的卷积的长时间传输。
2022-10-21 cond-mat.mes-hall 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
Resonance inversion in a superconducting cavity coupled to artificial atoms and a microwave background
我们演示了如何加热的环境可以反转的驱动腔的线形。我们考虑了超导共面腔与多个人造原子的耦合。所测量的腔传输的特征在于Fano型谐振的形状是连续可调的偏置电流通过附近的（磁通量）控制线。特别地，微波腔的相同色散偏移可以被观察为峰值或谷值。我们发现，这种Fano峰反转是可能的，由于微波传输之间的可调干扰通过背景，具有反应性和耗散性，并通过腔，受偏置电流诱导加热。背景传输由于控制线和传输线之间的串扰而发生。我们展示了如何这样的背景可以占Jaynes-Cummings型模型通过修改腔和传输线之间的边界条件。我们发现，一般情况下，而共振的位置决定系统的能级，共振的形状给系统的波动和耗散的信息。
2019-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Ultranarrow resonance peaks in the transmission and reflection spectra of a photonic crystal cavity with Raman gain
从理论上研究了三态$Λ$方案中探测光入射到一维光子晶体缺陷中的拉曼增益。我们发现，存在一个泵浦强度范围，在该范围内，探测场的透射和反射光谱显示出\textit{simultaneously}出现窄峰（共振），其位置由拉曼共振决定。透射和反射系数在几十个$μ$ W/cm $^{2}$量级的泵浦强度下可以大于1。当抽运光强度在该区域之外时，透射谱中的峰变成窄谷。窄共振的性质归因于拉曼跃迁附近的非线性折射率的剧烈色散，这导致探测波的群速度显著降低。
2009-09-01 physics.optics quant-ph
Long-distance single photon transmission from a trapped ion via quantum frequency conversion
被囚禁的原子离子是理想的单光子发射体，具有长寿命的内态，可以与发射的光子纠缠。将离子耦合到光学腔使得能够将单个光子有效地发射到单个空间模式中，并且允许控制它们的时间形状。这些特性是量子信息处理和量子通信的关键。然而，这些系统发射的光子由于其波长而不适合长距离传输。在这里，我们报告的传输单光子从一个单一的$^{40}\text{Ca}^{+}$离子耦合到一个光学腔超过10公里的光纤通过频率转换从866 nm的电信C波段在1,530 nm。我们观察到非经典光子统计的直接腔发射，转换的光子和10公里的传输光子，以及保存的光子的时间形状。这种电信就绪系统可以成为长距离量子通信以及未来云量子计算的关键组件。
2017-12-07 quant-ph
Preparing two-atom entangled state in a cavity and probing it via quantum non-demolition measurement
我们提出了一个在泄漏腔中制备一对二能级原子之间最大纠缠态的概率方案，该方案不需要对系统演化和原子初始态进行精确的时间控制.我们发现，这个耗散系统的稳定状态是两个部分的混合物：要么是在他们的基态或在一个最大纠缠的原子。然后，通过在腔模上施加弱探测场，我们能够在不干扰原子系统的情况下区分这些状态，即，经由所述腔传输执行量子非破坏测量。在这个方案中，只有当原子系统处于纠缠态时，才有非零的腔传输，因此探测器中的一次点击就足以确保原子处于最大纠缠态。我们的方案依赖于干涉效应，因为它发生在电磁感应透明现象，使它的作品，即使在腔模式的衰减率比原子场耦合强得多的限制。
2013-07-08 quant-ph
Single-photon scattering controlled by an imperfect cavity
研究了非理想腔控制的耦合谐振腔波导中的单光子输运。一个洛伦兹谱被引入来描述耗散。我们发现，虽然不完美腔是一个厄米系统，但几率流守恒可以被打破。在谐振频率附近，非理想腔与CRW之间的耦合强度有显著影响。随着耦合强度的增加，透射系数变小。在非共振条件下，谱宽起主导作用，随着谱宽的增加，透射系数被大大抑制。我们还观察到跳跃幅度足够大时，透射和反射系数的突变。所有这些独特的行为都与非理想腔诱导的复有效势密切相关。
2020-08-17 physics.optics quant-ph
Stabilizing an optical cavity containing a bulk diamond crystal at millikelvin temperatures in a cryogen-free dilution refrigerator
Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University（冲绳科学技术大学院大学）
本研究在无液氦稀释制冷机中实现了毫开尔文温度下含块体金刚石晶体的光学腔稳定，通过将腔锁定至激光，测得无金刚石时精细度可达1.2×10^4，含金刚石时约90，主要受吸收损耗限制。
2026-10-07 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Strong squeezing and robust entanglement in cavity electromechanics
我们研究了机电系统中的非线性效应，该系统由耦合到传输线谐振器的超导电荷量子比特和耦合到另一个传输线谐振器的纳米机械振荡器组成。超导量子比特引起的非线性和光-机耦合在产生光-机纠缠和压缩传输微波场方面起着重要作用。我们发现，在适度的热退相干的机械模式的存在下，可以实现强压缩的微波场和强大的光机纠缠。我们还讨论了超导量子比特与纳米机械振荡器的耦合对平均光子数双稳行为的影响。
2014-01-31 quant-ph
Cavity QED with Multiple Hyperfine Levels
计算了线偏振腔模与单个铯原子D2跃迁强耦合的弱驱动透射率。结果是有关未来的实验与微环腔，其中的单光子拉比频率g超过激发态超精细分裂，和光子带隙谐振器，其中g是大于激发和基态分裂。
2006-06-09 quant-ph
Nonreciprocal optomechanical entanglement in an asymmetric Fabry-Perot cavity
Hunan Normal University（湖南师范大学）
提出在非对称F-P腔中产生非互易光机械纠缠，通过量子朗之万方程分析，发现非对称腔能实现更强、更鲁棒的纠缠，且经典与量子非互易性不呈正相关。
2026-06-05 quant-ph
An efficient all-optical switch using a lambda atom in a cavity QED system
我们提出了一种全光开关，它由一个包含强耦合三态系统的双模光谐振腔构成。耦合允许弱的连续波激光驱动器非相干地控制强得多的连续波信号激光进入（并通过）谐振器的传输。我们证明，在这个简单的设置中，具有信号驱动器的十分之一功率的控制驱动器的存在可以引起信号的接近完全反射，而其不存在允许接近完全传输。该开关也可以作为一个设置复位继电器操作，具有两个控制输入，有效地驱动开关进入反射或透射状态。
2014-10-09 quant-ph
Quantum back action cancellation in the audio band
本文报道了光机械腔中量子反作用噪声的消除。我们进行两个测量的位移的微谐振器，一个在反射的腔，和一个在传输的腔。我们表明，测量的振幅正交的光在光机械腔的传输允许我们取消1 kHz和50 kHz之间的反作用噪声，并获得更灵敏的测量的微谐振器的位置。为了确认反向作用被消除，我们测量了传输信号中的噪声作为循环功率的函数。通过将透射光分束到两个光电探测器上，并对两个信号进行互相关，我们消除了散粒噪声的影响，测量了无量子噪声的热噪声谱。消除这种频率范围内的反作用效应是一项重要的技术演示，该技术可用于减轻干涉引力波探测器（如Advanced LIGO）中的反作用效应。
2018-12-25 quant-ph
Unconventional Photon blockade in a Photonic Molecule Containing a Quantum Dot
提出了一种在两个光子腔组成的光子分子中实现强光子反聚束和低光子非线性的方案，其中一个腔中含有一个量子点。这种强的光子反聚束归因于量子干涉效应的破坏性，它抑制了腔场的双光子激发。在单场驱动下，当量子点与腔的耦合强度g=1.1k，腔隧穿强度J= 3 k时，系统的量子点隧穿系数g^2（0）~10^（-4）。为了进一步减少所需的隧道效应并使系统可调谐，将两个激光场施加到系统。当J=0.9k时，通过优化两个驱动光场之间的相位，可以在较大的腔内光子数下实现强光子反聚束（g^2（0）~10^（-3））。此外，该系统表现出很强的鲁棒性，保持强的光子反聚束在一个大的参数变化下的最佳相位条件。我们的方案为固态量子单光子源提供了一种灵活有效的方法。
2019-11-01 quant-ph
Quantum Popov robust stability analysis of an optical cavity containing a saturated Kerr medium
University of New South Wales at the Australian Defence Force Academy（澳大利亚国防军学院新南威尔士大学）
本文利用非线性量子系统的鲁棒稳定性结果，分析含饱和Kerr介质的光学谐振腔系统。通过包含四次方湮灭与产生算符的非二次项哈密顿量，应用量子小增益定理和非二次量子Popov稳定性准则评估系统稳定性。
2013-04-19 cs.SY eess.SY math.OC
Superconducting qubit in a nonstationary transmission line cavity: parametric excitation, periodic pumping, and energy dissipation
考虑了耦合到非稳态传输线腔中的超导量子比特在考虑能量耗散的情况下的频率调制。以前，它被证明，在一个单一的腔频率的非线性调制的情况下，有两个通道的两个能级系统的激发，这是由于吸收的Casimir光子和由于反向旋转波过程负责的动态兰姆效应。我们发现，谐振器频率的参数周期调制可以显着增加的激发概率。值得注意的是，在这种调制下的反向旋转波过程开始发挥重要作用，即使在共振制度。我们的预测可以用来控制量子比特-谐振腔量子态，以及研究不同通道的参数量子比特激发的实验。
2016-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Tunable Photon blockade with single atom in a cavity under electromagnetically induced transparency
我们提出了一个实验方案，利用电磁感应透明（EIT）实现强光子封锁与单个碱土金属原子被困在一个光学腔。在光斯塔克位移存在的情况下，二阶关联函数和腔透射率在腔的红、蓝边带之间呈现非对称结构。对于弱控制场，相干透明窗口（即原子准暗态共振）的光子量子统计对斯塔克位移不敏感，利用EIT的本征暗态极化激元，斯塔克位移也不受激发态的自发发射的影响.有趣的是，通过利用斯塔克位移和控制场的相互作用，在原子准暗态共振下的强光子封锁同时具有最佳的二阶关联函数$g^{(2)}(0)\sim10^{-4}$和高的腔透射率.其基本物理机制归因于斯塔克位移增强的光谱非谐性，EIT具有对损耗不敏感的原子准暗态共振的强非线性，这与腔EIT中出现克尔非线性的传统提议有本质不同。我们的结果揭示了一种实现高质量单光子源的新策略，为腔量子电动力学中的非经典量子态工程开辟了一条新的途径。
2021-07-30 quant-ph
Probing quantum phases of ultracold atoms in optical lattices by transmission spectra in cavity QED
对光晶格中的超冷原子的研究将各种学科联系起来，提供了一个操场，在那里，在凝聚态物理中制定的基本量子多体概念可以在更好的可控原子系统中进行测试，例如，强关联相位，量子信息处理。测量玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）量子特性的标准方法是基于从破坏系统的陷阱释放的原子之间的物质波干涉。在这里，我们提出了一种基于光学测量的非破坏性方法，并证明了原子统计可以映射到高Q腔的透射谱。这对于研究莫特绝缘体和超流态之间的相变是非常有用的，因为不同的相表现出不同的光散射。加入腔量子电动力学（QED）和超冷气体的范式将使光和物质在最终量子水平上的概念性新研究成为可能，这只是最近才成为实验可能。在这里，我们预测在这种新颖的设置访问的效果。
2007-11-22 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
