DC field induced enhancement and inhibition of spontaneous emission in a cavity
G. S. Agarwal, P. K. Pathak
我们演示了如何自发发射在一个腔体中可以控制的应用程序的直流场。该方法特别适用于里德伯原子。我们提出了一个简单的论点控制排放。
We demonstrate how spontaneous emission in a cavity can be controlled by the application of a dc field. The method is specially suitable for Rydberg atoms. We present a simple argument for the control of emission.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
继续探索
Collective inhibition of light scattering from atoms into an optical cavity at a magic frequency
研究在Rb原子D2线超精细结构中发现新的魔频，通过量子干涉和集体耦合抑制光散射到谐振腔，揭示了极子激发中的量子干涉机制。
Photonic crystals and inhibition of spontaneous emission: an introduction
在这篇介绍性综述的第一部分中，我们概述了光子带隙材料的发展，从光子带隙形成的物理到光子晶体的制备和潜在的应用。我们简要地描述了电子和光子局域化之间的类比，提出了一个简单的能带结构计算模型，并描述了用于制造光子晶体的一些技术。并简要介绍了它在光子学和光路学领域中的一些应用。在第二部分中，我们讨论了当原子嵌入特定类型的光子晶体中时，原子与光场相互作用的结果，光子晶体在态密度中表现出特定形式的能隙。我们首先简要回顾了标准的治疗（Weisskopf-Wigner理论）在描述的动力学自发发射在自由空间中的第一性原理，然后继续通过解释的情况下，适当地处理嵌入在光子带隙材料中的两个能级原子所需的更改。
Spontaneous emission inhibition of telecom-band quantum disks inside single nanowire on different substrates
研究了InP纳米线中电信波段InAs量子盘的受抑制自发发射。我们已经评估了不同圆盘直径和厚度对抑制的影响。我们还比较了直立的InP纳米线和那些纳米线铺设在二氧化硅（SiO2），硅（Si）衬底上的抑制。我们发现当我们把NW放在高折射率的Si材料上时，抑制作用发生了改变。实验上，对于在SiO2和Si衬底上的NW，在1,500 nm处的Qdisk发射的抑制因子$ζ$分别从4.6减小到2.5。这些抑制甚至比6.4的常设西北小得多。抑制因子与从Qdisk到基导模的耦合和辐射模的连续谱计算的抑制因子吻合得很好。我们的观察可以是有用的集成的NW作为光源的光子纳米器件。
All-optical cooling of Fermi gases via Pauli inhibition of spontaneous emission
基于泡利原理对自发发射的预期抑制，提出了一种将费米气体冷却到量子简并状态的技术。自发发射线宽的减小引起多普勒温度的相应降低，这在特定条件下可能引起失控过程，通过该过程费米子逐渐冷却。该方法需要磁光阱作为冷却系统和光偶极阱的组合来增强量子简并。这导致预期的费米简并因子$T/T_F$与最近实现的最低值相当，具有直接实现光晶格的潜力。这种技术的实验演示也应该间接地提供了泡利不相容原理在原子物理学水平上的宏观表现。
Cavity enhanced rephased amplified spontaneous emission
放大的自发发射通常被看作是一种非相干噪声过程。最近的理论和实验工作表明，利用相位调整的光脉冲，相位调整的放大自发发射（RASE）是一个潜在的宽带时延纠缠源。由于回波效率低，普通RASE协议在理论上不能实现完美的纠缠。迄今为止所做的实验表明，最好的纠缠量非常小。在这里，我们表明，重定相放大的自发发射，在原则上，可以产生完美的多模时间延迟双模压缩时，有源介质被放置在调Q腔。
Within the framework of exact quantum electrodynamics in dispersing and absorbing media, we have studied the emission from an initially in the upper state prepared emitter in a high quality cavity in the case, when there are two cavity modes that resonantly interact with the emitter. In particular, when one of the modes is in resonance with the emitter transition and the other mode is tuned to the frequency equal to the Rabi splitting of the first mode, the effect of Rabi resonance is observed.
Spontaneous emission spectrum of a two-level atom in a very high Q cavity
在本文中，我们考虑一个初始激发的两能级系统耦合到一个单模腔，并计算的精确表达式的光谱自发发射的每个系统在一般情况下，它们具有任意的线宽和频率。我们的方法是基于这样一个事实，即这个问题有一个很容易解决的经典对应，它提供了一个明确的解释证明的现象。我们发现，如果腔的线宽远小于原子的线宽，光子发射的腔频率，即使原子和腔强烈失谐。我们还研究了原子在频率可调的经典场驱动下的自发发射谱和荧光谱之间的联系。
Spontaneous dressed-state polarization in the strong driving regime of cavity QED
我们利用高带宽相位正交零差测量的光传输通过法布里-珀罗腔，强烈驱动和共振，检测过量的相位噪声由一个单一的腔内原子。我们分析了原子诱导的相位噪声的相关性质和驱动强度的依赖关系，建立它对应于长期预测的自发修饰态极化现象。因此，我们的实验提供了一个演示腔量子电动力学在强驱动制度，其中一个原子与多光子腔场强烈相互作用，产生新的量子随机行为。
Enhanced Spontaneous Emission Into The Mode Of A Cavity QED System
我们研究了在正交偏振模的弱激发下，腔QED系统中由自发发射到模中的光。在腔QED的中间制度与可比的相干和退相干耦合常数，我们发现到未驱动腔模式的发射增强超过18.5倍的立体角所预期的模式。一个包含三个原子能级和两种偏振模式的模型定量地解释了这些观测结果。
Spectrum of spontaneous emission into the mode of a cavity QED system
我们研究了腔QED系统模式中自发发射光的探测谱。当输入驱动的反转原子数最大时，探测光谱具有最大共振。对于较大的原子数N，最大分裂和发展成一个双重态，但它的频率是不同于那些所谓的真空拉比分裂。
Theory of cavity-enhanced spontaneous parametric downconversion
本文研究了由非线性晶体和反射镜组成的非线性腔中自发参量下转换产生的光子对。我们分析了两种不同的制度：单谐振腔的信号和空闲模式的谐振，和双谐振腔的泵模式也是谐振。我们提出了在这两种情况下的联合频谱振幅的解析表达式，并研究了减少发射带宽的腔系数精细度的增加。我们还研究了腔的存在对光源亮度的增强作用。
Spontaneous emission and teleportation in cavity QED
本文研究了高Q腔中两个全同二能级原子与量子化电磁场色散相互作用系统中原子的自发发射。本文根据Zheng S B和Guo G C（2000 Phys.Rev.Lett.）85 2392）。特别地，我们分析了使用这种噪声信道进行隐形传态的保真度，并计算了为了实现隐形传态所可能具有的最大自发衰减率。
Dissipative creation of three-dimensional entangled state in optical cavity via spontaneous emission
我们提出了一个耗散方案，通过自发发射将两个$^{87}Rb$原子设计成三维纠缠态。基态之间通过微波场的耦合和自发发射引起的耗散的结合使得当前方案具有确定性，并且总是可以在没有态初始化的情况下获得稳定的纠缠态。此外，该方案在原理上可以直接推广到制备$N$维纠缠态。
Squeezing via spontaneous rotational symmetry breaking in a four-wave mixing cavity
我们预言了非临界压缩光场是通过克尔腔中的自发旋转对称破缺产生的。该模型考虑了由频率为$ω_{1}$和$ω_{2}$的两束高斯光束泵浦的$χ^{(3)}$腔。腔的结构是这样的，即产生两个等频率的信号模式$ω_{\mathrm{s}}=(ω_{1}% +ω_{2})/2$，这些信号场是一阶拉盖尔-高斯模式。在该系统中，当信号场对应于Hermite-Gauss TEM模式时，发生旋转对称性的自发破缺。这种对称性破缺导致了完美的和非临界的（即，不依赖于参数值）压缩输出TEM模式的角动量，该输出TEM模式是与其中发生明亮发射的TEM模式空间正交的另一个TEM模式。
Spontaneous symmetry breaking has revolutionized the understanding in numerous fields of modern physics. Here, we theoretically demonstrate the spontaneous time-reversal symmetry breaking in a cavity quantum electrodynamics system in which an atomic ensemble interacts coherently with a single resonant cavity mode. The interacting system can be effectively described by two coupled oscillators with positive and negative mass when the two-level atoms are prepared in their excited states. The occurrence of symmetry breaking is controlled by the atomic detuning and the coupling to the cavity mode, …
A qubit strongly-coupled to a resonant cavity: asymmetry of the spontaneous emission spectrum beyond the rotating wave approximation
研究了有耗谐振腔中量子比特的自发发射谱。我们既不使用行波近似，也不使用马尔可夫近似。量子位-腔耦合强度从弱到强，甚至到超强的下限变化。对于弱耦合情况，量子比特的自发发射谱是单峰，其位置取决于量子比特环境的谱密度。增加量子比特-腔耦合会使两个自发发射峰（与真空拉比分裂有关）的不对称性（量子比特能量间距的位置和两个峰的高度）增加更多。对于低频本征槽中的量子比特，当量子比特-腔耦合强度增加时，分裂峰的高度不对称性变大。然而，对于欧姆浴中的量子位，当量子位强耦合到腔时，光谱峰的高度不对称性与低频浴的相同情况相反。将量子位-腔耦合增加到超强区的下界，左右峰高的高度不对称性发生反转，这与低频浴的情况相同，只是相对较弱。因此，我们的研究结果明确显示了自发发射谱峰的高度不对称性不仅取决于量子比特-腔耦合，而且还取决于量子比特所经历的本征噪声的类型。
Theory of high gain cavity-enhanced spontaneous parametric down-conversion
我们计算的输出多模腔增强自发参量下转换（SPDC）的亚阈值，但在其他任意增益。我们发现分析Bogoliubov变换，使我们能够计算任意场关联函数，包括二阶强度关联函数$G^{(2)}(T)$。结果表明，由于刺激SPDC的相干性增加的证据。我们扩展了一个早期的模型[Lu和Ou，Phys. Rev. A，62，033804（2000）]到任意增益和精细度，并表明扩展在大多数情况下给出了准确的结果。结果将允许简单的，解析的描述基于腔的非经典光源的量子网络，量子增强的原子传感和高度非经典场态的产生
Preparation of three-dimensional entanglement for distant atoms in coupled cavities via atomic spontaneous emission and cavity decay
我们提出了一个耗散方案来制备两个囚禁在独立耦合腔中的原子的三维纠缠态。我们的工作表明，原子自发发射和腔衰减是基于幺正动力学的方案中的两个典型障碍，可以作为资源来制备高维纠缠态，而无需精确地指定初始态和控制时间.最后对一组实验参数进行了数值模拟，结果表明该方案的性能优于基于幺正动力学的方案。
Non-Markovian spontaneous emission in a tunable cavity formed by atomic mirrors
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。
The radiation emitted by a classically pumped three-level $Λ$-type emitter in a resonator cavity featuring both radiative and unwanted losses is studied. In particular, the efficiency of one-photon Fock state excitation of the outgoing wave packet and the spatio-temporal shape of the wave packet are investigated. It is shown that for given shape of the emitter--cavity interaction, adjusting the shape of the pump pulse renders it possible to generate the emission of one-photon Fock state wave packets of desired shape with high efficiency.
Full control of spontaneous emission in confined Tamm plasmon structures
我们展示了强限制的光场沉积在一个平面干涉镜微米大小的金属盘。零维Tamm等离激元模式的实验和理论证明，与横向限制限于磁盘面积和TE极化场的强耦合。单量子点确定性地耦合到这些模式时，经历加速的自发发射与模式的光谱共振。对于量子点光谱失谐从限制的Tamm等离子体模式，抑制自发发射的一个因素40被观察到，在光域中的记录值。
Cavity-induced coherence effects in spontaneous emission from pre-Selection of polarization
自发发射可以在能级相近的多能级原子中产生相干辐射，但条件是原子偶极矩阵元是非正交的。这种情况在原子系统中很少出现。我们报告的可能性绕过这个条件，从而创造相干性，让原子与正交偶极子相互作用的一个预先选定的极化腔模式，而不是自由空间真空的真空。导出了模型四能级原子系统约化密度算符的主方程，并得到了描述干涉效应的解析解。我们报告的量子拍结构的人口。
Spontaneously induced atom-radiation entanglement in an ensemble of two-level atoms
采用计算相干态传播子的方法，分析了初始制备于上能级并置于含有压缩辐射的腔中的二能级原子系综中原子-辐射纠缠的自发诱导关联。结果表明，腔辐射具有压缩特性，而压缩效应的产生直接归因于腔内辐射的压缩。腔辐射强度随压缩参数和相互作用时间的增加而增加。研究还表明，原子态和辐射模之间的纠缠程度在特定的时刻存在，依赖于耦合常数和压缩参数。我们认识到，尽管压缩辐射直接导致腔场压缩，但它显著破坏了原子与辐射的纠缠。
Heralded single photon sources are the most commonly used sources for optical quantum technology applications. There is strong demand for accurate prediction of their spectral features and temporal correlations with ever increasing precision. This is particularly important in connection with the intrinsically stochastic photon-pair generation process in heralded sources. Here we present a complete theoretical description of the temporal correlation of a signal-idler, signal-signal and signal-signal-idler coincidences of photons generated by continuous wave pumped cavity-enhanced spontaneous pa…
Cavity-assisted spontaneous emission of a single three-level atom as a single-photon source
研究了经典泵浦的$Λ$型三能级原子在同时具有辐射和无用损耗的谐振腔中的受激喇曼相互作用。结果表明，在受激绝热拉曼通道区，腔助电磁场的激发出射波包可以高效地制备成单光子Fock态。在这种情况下，波包的时空形状不依赖于泵浦场的相互作用形状，只要原子与泵浦的相互作用相对于原子与腔辅助场的相互作用有时间延迟。因此，该方案可以用来产生一系列相同的辐射脉冲，每个几乎单光子Fock态。进一步表明，通过控制原子与腔场的相互作用时间，可以控制出射波包的时空形状。
Cavity-assisted spontaneous emission as a single-photon source: Pulse shape and efficiency of one-photon Fock state preparation
在色散和吸收介质中的精确量子电动力学框架下，我们研究了高$Q$腔中初始处于上态的二能级原子辐射的量子态，包括出射光子属于同时覆盖腔内外区域的波包的情况.对于原子-场连续相互作用和原子-场短时相互作用，我们确定了激发态出射波包的时空形状，并计算了波包携带单光子Fock态的效率。此外，我们还接触了量子噪声理论，其中腔内场和腔外场被视为近似代表独立的自由度，从而可以引入两个独立的希尔伯特空间。
Spontaneous decay in the presence of dispersing and absorbing bodies: general theory and application to a spherical cavity
本文发展了一种研究受激二能级原子在色散和吸收介质中自发衰变的形式。导出了适用于数值求解的原子上态几率振幅的积分方程。发射光的发射模式和功率谱用介电物质形成的格林张量（包括吸收和色散）表示。将该理论应用于三层球腔中心受激原子的自发衰变，腔壁由Lorentz型带隙介质模拟。弱耦合和强耦合进行了研究，后者特别强调的情况下，原子跃迁是（i）在正常色散区附近的介质共振和（ii）在与带隙相关的非线性色散区。在单共振近似下，导出了原子态布居演化的Rabi振荡和封闭解出现的条件，与精确数值结果符合较好.
Cavity cooling of a single atom
所有传统的激光冷却原子的方法都依赖于原子的光泵浦和光子的自发发射的重复循环。随机方向的自发发射是从原子中去除熵所需的耗散机制。然而，对于强耦合到高精细度腔的单个原子，已经提出了替代的冷却方法;自发发射的作用被光子从腔中逃逸所取代。这种冷却方案的应用将改善原子腔系统用于量子信息处理的性能。此外，由于腔冷却不依赖于自发发射，它可以应用于无法通过传统方法进行激光冷却的系统;这些系统包括分子（不具有封闭跃迁）和玻色凝聚体的集体激发，它们被随机定向的反冲反冲破坏。在这里，我们演示了腔内偶极阱中单个铷原子的腔冷却。冷却机制导致延长的存储时间和改进的原子定位。我们估计，所观察到的冷却速率至少是5倍以上的自由空间冷却方法，可比的原子激发。
Non-exponential spontaneous emission dynamics for emitters in a time-dependent optical cavity
从理论上研究了动态光学微腔中自发发射的确定性时间控制效应。我们提出了一个新的范例，在光发射：我们设想一个合奏的两级发射器的环境中的局部密度的光学状态修改的时间尺度短于衰减时间。在量子电动力学的弱耦合区，建立了含时环境中二能级发射体激发态布居的速率方程模型。作为一个现实的实验系统，我们考虑发射器在半导体微腔，自由载流子激发开关。我们表明，短时间内增加的辐射衰减率耗尽的激发态，并大大增加了发射强度在开关时间。由此产生的随时间变化的自发发射显示了光子到达时间的分布，该分布强烈偏离通常的指数衰减：在开关事件期间自发发射光子的确定性突发。
Spontaneous decay of an excited atom in an absorbing dielectric
从任意线性Kramers-Kronig介质中电磁场的量子化Maxwell方程组出发，研究了色散吸收介质中二能级原子激发态的自发衰变，并计算了衰变率.计算是针对（Clausius-Mosotti）虚腔模型和（Glauber-Lewenstein）实腔模型进行的。结果表明，由于与吸收相关的非辐射衰变，当原子跃迁频率接近介质的吸收带时，自发衰变的速率敏感地依赖于腔半径。只有当吸收的影响被完全忽略，然后熟悉的局域场校正因子恢复。
A theoretical consideration of the so-called "membrane-in-the-middle" optomechanical cavity revealed that it undergoes a spontaneous symmetry breaking as a function of the transparency of the membrane. Such typical features of this phenomenon as a square-root development of the order parameter and divergency of the critical susceptibility were identified. In the contract to classical spontaneous-symmetry-breaking systems of ferromagnets and ferroelectrics, in the considered system, this divergency remains, due to interference effects, an "internal" property of the system, which does not reveal…
Spontaneous decay in arbitrary cavity size
我们考虑一个完整的研究腔的大小对原子激发态的自发衰变的影响，大致近似为一个谐振子。我们将原子场系统限制在一个半径为$R$的球腔中，并采用缀饰坐标和态的形式，对原子从第一激发态自发衰变到基态的几率进行了非微扰计算.在自由空间中，$R\to\infty$，我们得到了已知的精确结果，对于足够小的$R$，我们已经开发了一个功率扩展计算在这个参数。此外，对于任意的腔尺寸半径，我们开发了数值计算，并显示出完全符合精确的一个$R\to\infty$和小腔的功率扩展的结果，以这种方式显示我们的结果的鲁棒性。我们发现，一般情况下，原子激发态的自发衰变随腔半径的增大而增大，反之亦然。对于足够小的腔，原子实际上不遭受自发衰变，而对于大的腔，自发衰变接近自由空间$R\to\infty$值。另一方面，对于某些特定的腔半径值，其中腔与原子的固有频率共振，自发衰变跃迁几率增加相比，自由空间的情况下。最后，我们展示了概率自发衰减如何从有限腔半径的振荡时间行为到自由空间的几乎指数衰减。
Spontaneous emission of homogeneous broadening molecules on a micro-droplet's surface and local-field correction
本文考虑微球表面加宽分子的自发发射。微腔的态密度是由电磁场的关联函数的准正规模型（QNM）展开导出的。通过详细的分析表明，无论球的大小，在介质球腔中，展宽的原子（分子）与电磁场之间只有微弱的耦合。从这些结果中，我们发现的自发发射衰减率的明确表达的表面活性剂增宽分子上的半径为$a$的微滴的表面上，其中只有$1/a$和$1/a^{2}$组件显示。然后将该表达式应用于实际实验，得到了与实验一致的结果。我们还表明，局域场校正的实腔模型是准确的，并揭示了局域场校正因子可以精确和容易地通过表面活性剂分子的荧光实验测量。此外，表面活性剂分子在液滴表面的自发衰变对原子展宽很敏感，因此微球腔中的荧光实验可以用来估计辐射展宽。
Normal Mode Splitting and Antibunching in Stokes and Anti-Stokes Processes in Cavity Optomechanics: Radiation Pressure Induced Four-Wave Mixing Cavity Optomechanics
本文研究了强耦合条件下腔光学力学中的斯托克斯和反斯托克斯过程。斯托克斯和反斯托克斯信号表现出显著的简正模分裂。我们报告斯托克斯信号的增益。我们还报告寿命分裂时，泵浦功率小于正常模式分裂的临界功率。非线性Stokes过程为研究强耦合腔力学提供了一种有效的方法。我们还研究了由光机系统自发产生的斯托克斯和反斯托克斯光子之间的相关性。在零温度下，我们的纳米力学系统导致自发产生的光子表现出光子反聚束和那些违反柯西-施瓦茨不等式之间的相关性。
Cavity-enhanced channeling of emission from an atom into a nanofiber
研究了双光纤布拉格光栅（FBG）反射镜对原子自发发射的影响。我们发现，即使在腔精细度适中的情况下，光纤光栅腔也可以显著增强原子与光纤光栅导模之间的耦合。我们发现，当光纤半径为200 nm，腔精细度约为30时，高达94%的原子自发发射在过阻尼腔区可以被引导到导模。我们的数值和分析表明，真空拉比振荡和强耦合可以发生在FBG腔，即使当腔的精细度是温和的（约30）和腔长是大的（在10厘米至1米的顺序），不像平面和弯曲的法布里-珀罗腔的情况下。
Noncritical quadrature squeezing through spontaneous polarization symmetry breaking
讨论了自发极化对称破缺产生非临界正交压缩的可能性。我们首先考虑第二类频率简并光学参量振荡器，但由于一些原因而放弃它们。然后，我们提出了一个四波混频腔，其中的输出模式的偏振总是线性的，但有一个任意的取向。我们表明，在这样一个腔中的输出场的正交完全噪声抑制发生，而不管参数值。
Atomic spatial coherence with spontaneous emission in a strong coupling cavity
讨论了强耦合条件下，二能级原子与泵浦微腔相互作用中的自发发射的作用。特别地，我们利用量子蒙特卡罗模拟研究了原子的空间相干性。发现原子的自发发射破坏了相邻格点间的相干性，而腔的衰变并不破坏。此外，我们的空间相干函数的计算表明，在现场局域性的影响不大的腔衰减，但很大程度上取决于腔泵的振幅。
Bound Modes in Dielectric Microcavities
我们证明了如何准确地约束腔模式可以实现在介质结构以外的三维光子晶体。对于由交叉各向异性层组成的微腔，我们导出了腔的谐振频率和自发发射率。对于具有耗散损耗、中心层具有增益的介质结构，计算了直接自发发射进入腔模的β因子和激光阈值。
Does Excess Quantum Noise Exist in Spontaneous Processes?
研究了非正交偏振本征模腔中多余量子噪声在第二类简并参量下转换中的作用。由于只涉及两种模式，我们能够推导出一个解析表达式的双光子产生率测量腔外的模式非正交性的程度的函数。与最近的说法相反，我们的结论是，没有证据表明，过量的量子噪声的参量放大器工作到目前为止低于阈值，自发过程占主导地位。
Spontaneous decay in the presence of absorbing dielectric bodies
在量子化的唯象麦克斯韦方程组的框架下，给出了色散和吸收介质体对辐射原子影响的一种形式.在马尔可夫近似下，自发衰变率和与之相关的线位移可以通过电动力学经典边值问题的并矢格林函数与物体的复折射率和几何形状相关--这一结果与微观模型系统的二阶计算一致。该理论被应用到一个原子附近的平面界面，以及一个原子在一个球形腔。后者，也被称为实腔模型嵌入在电介质中的激发原子的自发衰变，与虚腔模型进行了比较。与其他方法的连接被提到，并比较结果。
Theory of cavity-enhanced spontaneous four wave mixing
本文研究了在$χ^{(3)}$腔中通过自发四波混频（SFWM）过程产生光子对。我们的主要兴趣是在导波配置中产生光子对-光纤或波导-其中给定对中的至少一个光子在频率和带宽上与特定原子跃迁相匹配，这是光子-原子界面实现所需的。我们提出的表达式，以及图，在光谱和时间域的双光子联合强度。我们还提出了表达式的绝对亮度，以及数值模拟，并表明，腔的存在下，可以导致相对于一个等效源没有腔的通量增强。
Steady State Entanglement in Cavity QED
我们研究了开放量子系统中的稳态纠缠，特别是单原子在具有腔损耗和自发发射的受驱动光腔中的纠缠。当驱动很弱时，系统达到稳定的纯态。在这些条件下，存在一个最佳值的原子场耦合，以最大化纠缠，因为较大的耦合有利于损耗端口，由于腔增强的自发发射。我们解决的方法来实现纠缠证人的测量，并发现归一化的交叉关联函数是在系统中的纠缠的指标。当驱动场较弱时，腔体的透射场与荧光强度之间的等时场互相关的大小正比于腔体的共时性。
Electromagnetic-field quantization and spontaneous decay in left-handed media
我们提出了一个量子化方案的电磁场与原子系统的相互作用中存在的色散和吸收磁介质，包括左手材料具有负实部的折射率。应用该理论研究了位于自由空间球腔中心的二能级原子的自发辐射。大腔和小腔的结果，并在真实腔模型的局部场校正的问题得到解决。
Manipulation of Cold Atomic Collisions by Cavity QED Effects
我们展示了如何可以通过修改自发发射时间来操纵冷原子之间的碰撞动力学。这是通过将原子样品放置在谐振光学腔中来实现的。自发发射是增强的多粒子纠缠与更高密度的模式的修改后的真空场的组合，在类似于超辐射的情况下。一个特定的情况被认为是，我们表明，这种效果可以在实验中观察到的陷阱损失率的大抑制。
Quantum emitters are an integral component for a broad range of quantum technologies including quantum communication, quantum repeaters, and linear optical quantum computation. Solid-state color centers are promising candidates for scalable quantum optics due to their long coherence time and small inhomogeneous broadening. However, once excited, color centers often decay through phonon-assisted processes, limiting the efficiency of single photon generation and photon mediated entanglement generation. Herein, we demonstrate strong enhancement of spontaneous emission rate of a single silicon-vac…
Quantum local-field corrections and spontaneous decay
最近发展的方案[S.谢尔湖Knoll和D.- G. Welsch，Phys.Rev.A58，700（1998）]中的方法来计算标准虚球腔模型的量子局域场修正。只有在充分考虑极化噪声的情况下，电场和磁场局域场算符才与QED一致。结果表明，局域场中的极化涨落可以显著地改变自发衰变率，与经典局域场修正得到的结果相比。特别地，自发发射率强烈地依赖于局域场虚腔的半径。
Scaling properties of cavity-enhanced atom cooling
我们扩展了一个较早的半经典模型来描述耦合到M模的N原子在相干驱动的高精谐振腔中的耗散运动。描述包括通过自发发射和腔衰减的动量扩散。简单的解析公式的稳态温度和冷却时间为一个单一的原子推导出，并显示出令人惊讶的良好的协议与直接随机模拟的半经典方程N原子与适当的缩放参数。与标准的自由空间多普勒冷却进行了彻底的比较，并产生了较低的温度和冷却时间增强的一个因素的M倍的原子场耦合常数的比率的平方，腔衰减率。最后，它表明，激光冷却与可忽略的自发发射确实应该是可能的，特别是对于相对轻的粒子在强耦合场配置。
Photon emission and absorption by an individual qubit are essential elements for the quantum manipulation of light. Here we demonstrate the controllability of spontaneous emission of a qubit in various electromagnetic environments. The parameter regimes that allow for exible control of the qubit emission routes are comprehensively discussed. By properly tuning the system couplings and decay rates, the spontaneous emission rate of the qubit can undergo Purcell enhancement and inhibition. Particularly, when the cavity is prepared in the excited state, the spontaneous emission rate of the qubit c…
We show that spontaneous Raman scattering of incident radiation can be observed in cavity-QED systems without external enhancement or coupling to any vibrational degree of freedom. Raman scattering processes can be evidenced as resonances in the emission spectrum, which become clearly visible as the cavity-QED system approaches the ultrastrong coupling regime. We provide a quantum mechanical description of the effect, and show that ultrastrong light-matter coupling is a necessary condition for the observation of Raman scattering. This effect, and its strong sensitivity to the system parameters…
We interface a spontaneous parametric down conversion (SPDC) crystal and a cold atomic ensemble and demonstrate a highly efficient quantum memory through polarization-encoded single-photon qubits. Specifically, narrowband heralded single photons from a cavity-enhanced SPDC source is stored using cold atomic ensemble, with ~70% storage-and-retrieval efficiency and ~10$μ$s storage time at 50% efficiency. To prevent the degradation after storage, we also manipulate the single-photon wave profile so that the retrieved non-classical nature of single photon is preserved. On the other hand, the dual-…
Controlling spin relaxation with a cavity
辐射的自发发射是激发态量子系统恢复平衡的基本机制之一。然而，对于自旋，由于磁偶极子和电磁场之间的弱耦合，与其他非辐射弛豫过程相比，自发发射通常可以忽略不计。1946年，珀塞尔意识到，将量子系统置于谐振腔中可以大大增强自发发射率--这种效应后来被广泛用于控制原子和耦合到微波或光学腔的半导体异质结构的寿命，支撑单光子源。在这里，我们报告的第一个应用这些想法在固体自旋。通过将硅中的施主自旋耦合到具有高品质因数和小模体积的超导微波腔中，我们首次达到了自发发射构成主导自旋弛豫机制的机制。当自旋被调谐到腔共振时，弛豫速率增加了三个数量级，这表明能量弛豫可以按需设计和控制。我们的结果提供了一个新的和一般的方法来初始化自旋系统到其基态，在磁共振和量子信息处理的应用。他们还表明，与流行的观点相反，自旋的磁偶极子和电磁场之间的耦合可以增强到量子涨落对自旋动力学产生巨大影响的程度;因此，我们的工作代表了向单个自旋与微波光子的相干磁耦合迈出的重要一步。
Spontaneous superradiant photon current
本工作发现在具有对称性破缺的自旋-腔系统中，腔耗散与发射体相干性相互作用可自发产生从低频腔流向高频腔的反直觉稳态超辐射光子流，无需外部泵浦场。
Superradiant Decay and Dipole-Dipole Interaction of Distant Atoms in a Two-Way Cascaded Cavity QED System
我们研究了一个由光纤耦合的微环形腔组成的双向级联腔QED系统。每个微环形腔支持两个反向传播的回音壁模式通过它们的倏逝场耦合到单个原子。我们研究了一对原子-微环系统，计算了单原子初始激发时进入光纤的自发发射谱。强耦合和坏腔制度，后者允许有效的原子-原子相互作用，通过原子-腔耦合和失谐控制：原子表现出集体自发发射，没有偶极-偶极相互作用或（相干）偶极-偶极相互作用和独立（单原子）的发射。这种切换相互作用特性的能力是双向耦合的一个特征，并将我们的双向级联系统连接到一维波导上。我们的坏腔结果的基础上，我们推广到许多原子微环系统通过光纤耦合。
Demonstration of traveling-wave interactions between spontaneous photon emissions and atoms in a chiral F-P cavity
本研究在实验中演示了可保留光螺旋性的手性F-P腔中原子-光子行波相互作用，为相关量子光学研究提供了新途径。
Ground state cooling of micromechanical oscillators in the unresolved sideband regime induced by a quantum well
微机械振荡器的基态冷却是腔光力学中观察量子力学效应的一个典型目标。从理论上研究了光机械腔中存在量子阱时机械振子的基态冷却。由于在量子阱存在下的模式剪裁，腔响应得到修改，并导致不对称的加热和冷却过程。这有利于冷却的机械振荡器，即使在未解决的边带制度，通过抑制斯托克斯散射。
We describe vacuum fluctuations and photon-field correlations in interacting quantum mechanical light-matter systems, by generalizing the application of mixed quantum-classical dynamics techniques. We employ the multi-trajectory implementation of Ehrenfest mean field theory, traditionally developed for electron-nuclear problems, to simulate the spontaneous emission of radiation in a model quantum electrodynamical cavity-bound atomic system. We investigate the performance of this approach in capturing the dynamics of spontaneous emission from the perspective of both the atomic system and the ca…
Spontaneous creation and persistence of ground-state coherence in a resonantly driven intra-cavity atomic ensemble
在腔内Rb原子系综中，观察到基态相干的自发产生和持续。我们的系统实现了一个量子擦除器，其中第一个光子的检测准备叠加的基态塞曼子能级，而第二个检测擦除存储的信息。拍频出现在时间延迟的光子-光子符合率（强度关联函数）中。我们从理论上和实验上研究了拍频作为系统参数的函数，发现它们对诸如自发发射等扰动具有显著的鲁棒性。尽管拍频最简单地通过单原子介导的量子干涉产生，但在我们的腔内实验中，涉及原子对的散射路径也会发生干涉。我们提出了一个详细的模型，它确定了所有的干扰源，并占实验现实，如不完美的预泵浦的原子束，腔双折射，和过境的原子在整个腔模式。
All-optical control of the spontaneous emission of quantum dots using coupled-cavity quantum electrodynamics
利用耦合光子晶体腔实现了量子点自发发射的远程全光控制。通过光谱调谐与靶腔共振的法布里-珀罗腔，靶腔中的发射体所经历的状态的品质因数和局部密度被修改，导致SE率的变化。从耦合腔量子电动力学系统的理论分析可知，当两个腔共振时，由于发射极处真空场的减小，SE速率的变化可以大于品质因数的变化。两个腔的弱耦合和强耦合制度已被实验观察到，SE衰减率已被修改了三个以上的因素与远程光学控制。
Strong Cavity-Pseudospin Coupling in Monolayer Transition Metal Dichalcogenides: Spontaneous Spin-Oscillations and Magnetometry
单层过渡金属二硫属化物（TMDC）如MoS $_2$、MoSe $_2$、WS $_2$或WSe $_2$的电子态与二维（2D）光子腔之间的强耦合引起若干奇异效应。在单模电场作用下，具有大自旋轨道耦合的二维带隙半导体的Dirac型哈密顿量有利于纯Jaynes-Cummings型耦合.另外的圆偏振光束的存在下，引起谷和自旋依赖的腔QED属性。该腔使得TMDC单层充当片上相干光源和自发自旋振荡器。此外，腔中的TMDC单层是用于面内磁场的灵敏磁场传感器。
Rotational Cooling of Polar Molecules by Stark-tuned Cavity Resonance
本文提出了一个双原子杂原子分子转动冷却的一般方案。它使用超导微波腔通过Purcell效应增强自发衰变。旋转冷却可以通过使用电场从最高跃迁能级开始到最低跃迁能级顺序地将每个旋转跃迁调谐到腔共振来诱导。静电多极子可用于提供具有基本上均匀的背景电场的大约束体积。
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