Generating quantum correlated twin beams by four-wave mixing in hot cesium vapor
利用基于双$Λ$方案的非简并四波混频过程，在热铯蒸气中产生了最大强度差压缩为6.5 dB的量子关联孪生光束。实验中泵浦光和探测光之间具有很好的频率和相位差稳定性，这是压缩效应显著改善的主要原因。在较宽的实验参数范围内可以观察到强度差压缩，这保证了强度差压缩的鲁棒产生。由于该方案在Cs $D_{1}$线处产生多空间模式孪生光束，因此对涉及原子和固态系统之间的量子成像和相干界面的实验感兴趣。
2017-10-18 quant-ph
Detecting correlated errors in twin-field quantum key distribution
我们实验证明，我们可以检测相关错误的双场量子密钥分发（TFQKD）系统中使用的技术，这是相关的自洽层析。我们实现了一个TFQKD系统的基础上的光纤Sagnac环，其中爱丽丝和鲍勃编码的信息在相位的弱相干态，在相反的方向上传播的循环。这些状态在退出循环时会产生干扰，并被第三方查理检测到，查理将测量结果报告给爱丽丝和鲍勃。我们发现，这是可能的爱丽丝和鲍勃检测相关的状态准备和测量错误，而只相信自己的个人状态，而不信任查理的测量。
2023-01-10 quant-ph
Correlated twin-photon generation in a silicon nitrite loaded thin film PPLN waveguide
基于绝缘体上薄膜锂氧化物技术的光子对源在集成光学量子信息处理中具有很大的应用潜力。本文报道了在氮化硅脊形加载薄膜的周期极化铌酸锂波导中自发参量下转换产生的相关双光子对。所产生的光子对具有中心在1560 nm的波长，与现有电信基础设施兼容，大带宽（21 THz）和$\sim 2.5\times 10^5$的亮度，对/s/mW/GHz。光子是相关的，并且表现出约8000的互相关$g^{(2)}(0)$。利用汉伯里布朗和特维斯效应，我们还显示了预示单光子发射，实现自相关$g^{(2)}_H(0) \simeq 0.04$。
2022-09-30 quant-ph
Single-beam noise characteristics of quantum correlated twin beams
研究了泵浦增强连续波光学参量振荡器（OPO）单光束的强度噪声谱随泵浦功率的变化规律。采用三重（泵浦-、信号-和闲频-）谐振腔，我们的OPO的振荡阈值约为8.5+/-1.3mW，测得的斜率转换效率为0.72+/-0.02。在泵浦功率为350 mW时，获得了功率为240 mW的双光束。当泵浦功率为12.5 ~ 28 mW时，观察到了与泵浦功率有关的弛豫振荡频率。实验结果证实了预测的OPO弛豫频率随泵浦功率的增加而增加。利用量子噪声依赖于损耗的性质，首次从实验上推断出单光束强度的压缩。
2004-02-18 quant-ph
Twin stimulated amplification of light and matter waves in an atom-photon pair laser
我们考虑了位于高Q光学谐振腔中的远失谐光晶格中的超冷原子。外加一个与腔模红失谐量为一个振动量子的驱动激光，诱导了腔增强边带冷却。对于一个足够冷的原子系综，我们预测了一个振荡阈值的光学拉曼边带激光与相干物质波放大并发。在该振荡阈值以上，最低带中的光子和原子主要通过受激发射成对产生，同时强烈抑制竞争自发过程。与非简并参量振荡器非常相似，我们发现了亚泊松光子统计和几乎完美的非经典原子-光子数关联。通过隧穿或非相干散射将原子注入到更高的振动带中，然后导致连续、同时产生具有非经典原子-场关联的相干原子束和激光。
2007-12-18 quant-ph
Generation of spatially broadband twin beams for quantum imaging
我们利用热原子蒸气中的四波混频在相位不敏感行波放大器中产生了空间多模孪生光束。在3.5 MHz下测得的远场相干区域远小于该过程的角带宽，并且可以产生具有独立量子相关子区域的明亮孪生图像，几乎没有失真。可用的横向自由度形成一个高维希尔伯特空间，我们使用它来产生具有有限轨道角动量的量子关联孪生光束。
2007-11-21 quant-ph
Twin beam quantum-enhanced correlated interferometry for testing fundamental physics
量子精密测量涉及提高仪器的分辨率，否则会受到散粒噪声的限制，因此它是实现科学突破的有希望的途径。当量子增强与几个设备之间的相关技术相结合时，这种优势可能更加引人注目。在这里，我们提出并实现了一个相关干涉方案，利用两个独立的干涉仪中注入的二分量子相关态。该方案在检测两个设备之间可能相关/不相关的微弱信号方面优于经典类似物。我们还比较了它的灵敏度与获得的一对两个独立的压缩模式，每个解决一个干涉仪，用于检测相关的随机信号在MHz频带。作为更简单的解决方案，它最终可能会应用于基础物理测试，例如，寻找普朗克尺度理论预测的效应。
2020-06-23 quant-ph
Efficient generation of twin photons at telecom wavelengths with 10 GHz repetition-rate tunable comb laser
有效地产生和检测不可区分的孪生光子是量子信息和通信技术（Q-ICT）的核心。这些光子通常由自发参量下转换（SPDC）产生，这是一个概率过程，因此以有限的速率发生，这限制了Q-ICT的更广泛应用。为了提高量子干涉的速率，必须采用更高的泵浦功率来激发SPDC，但这不可避免地会产生更多不需要的多光子成分，从而降低量子干涉的可见度.本文采用最近研制的10 GHz重复频率可调谐梳状激光器，结合群速度匹配的非线性晶体和超导纳米线单光子探测器，解决了这一问题.它们在电信波长下工作，比传统方案更有效，噪声更小，这些方案通常在76 MHz Ti蓝宝石激光器产生的可见光和近红外波长下工作，并由Si检测器检测。我们可以显示出高的干涉光谱，这是免费的泵浦功率引起的退化。我们的激光器，非线性晶体和探测器构成了一个强大的工具箱，这将为实现具有各种良好和低成本电信组件的量子光子电路铺平道路，并最终实现光学基础设施中的可扩展Q-ICT。
2014-09-10 quant-ph
Twin-beam advantage in quantum LiDAR under correlated noise
Sapienza Università di Roma（罗马第一大学）
研究在相关噪声环境下，使用双光束纠缠态和零差探测实现目标距离与速度联合估计，发现纠缠在相关干扰下提供超越局部压缩的鲁棒性优势。
2026-06-17 quant-ph
Realization of a twin beam source based on four-wave mixing in Cesium
四波混频（4 WM）是一种强流非经典孪生光束源。当强激光束（泵浦）和弱激光束（种子）在$χ^{(3)}$介质（这里是铯蒸气）中重叠时，它可以产生，频率接近原子跃迁的共振。由4 WM产生的孪生光束具有自然接近原子跃迁的频率，并且即使在CW泵浦状态下也可以是强烈的（增益$\gg 1$），这对于非线性晶体中的PDC $χ^{(2)}$现象不是这种情况。因此，4 WM非常适合于原子-光相互作用和基于原子的量子协议。在这里，我们提出了第一个实现的四波混频源利用$D_2$线铯原子。
2016-04-06 quant-ph
Bright correlated twin-beam generation and radiation shaping in high-gain parametric down-conversion with anisotropy
非线性双折射晶体中的单轴各向异性限制了非线性光学相互作用的效率，并且破坏了在参量下转换（PDC）过程中产生的光的空间对称性。因此，这种影响通常是不希望的，必须进行补偿。然而，高增益可以用来克服各向异性的破坏性作用，而是使用它来产生明亮的双模相关双光束。在这项工作中，我们提供了一个严格的理论描述明亮的压缩光的空间特性的存在下，强各向异性。我们研究了一个单晶和两个晶体的配置，并证明了明亮的相关双光束在这样的系统中产生高增益，由于各向异性。我们探索所产生的光的模式结构，并显示如何各向异性，连同晶体间距，可用于辐射整形。
2021-03-07 physics.optics quant-ph
Sending-or-Not-Sending with Independent Lasers: Secure Twin-Field Quantum Key Distribution Over 509 km
双场量子密钥分发保证了远距离的高密钥速率，以克服速率距离限制。在这里，应用发送或不发送TF QKD协议，我们实验证明了一个安全的密钥分配突破了509公里，408公里超低损耗光纤和350公里标准光纤的无中继QKD的绝对密钥速率限制。采用两个独立的激光器作为光源，采用远距离频率锁定技术，光纤距离超过500 km;采用实用光纤作为光路，并进行适当的噪声滤波;在密钥速率分析中考虑有限密钥效应。在不同距离处获得的安全密钥速率比无中继QKD的条件限制高5倍以上，该限制值假设比较中的检测丢失相同。在无中继的QKD设备上，即使发送的脉冲数是无限的，所实现的安全密钥速率也高于传统的QKD协议。实验结果表明，本文提出的协议和技术能够在较长的分发距离下实现较高的安全密钥速率，对城际量子密钥分发的现场实现具有实际意义。
2019-10-17 quant-ph
Generation of Correlated Quantum Random Number Sequences with Bright Twin Beams
本研究利用铷原子蒸气中四波混频产生的明亮孪生光束，生成高关联量子随机数序列，通过强度差压缩验证量子性，并以6 Mbps速率产出通过NIST和TestU01检验的随机数，为量子密码和通信提供简便方案。
2025-09-06 physics.optics quant-ph
Observation of twin beam correlations and quadrature entanglement by frequency doubling in a two-port resonator
我们演示了在双输出非线性谐振腔中通过二次谐波产生量子关联纠缠光束。在波长428.5nm处，输出光束具有0.9dB的非经典强度关联和0.3dB的纠缠。
2006-09-04 quant-ph
Poissonian twin beam states and the effect of symmetrical photon subtraction in loss estimations
我们已经设计了一个实验上可实现的模型产生的双光束状态，其个别光束光子统计从热泊松保持非经典模式的相关性不变。我们已经研究了这些状态的有用性损失测量考虑三种不同的估计，比较自发参量下转换或四波混频产生的相关热双光束状态。然后，我们将光子减法操作到模型中，并证明其优势，在损失估计相对于未扣除的国家在固定的压缩和每光子曝光的吸收样品。例如，在固定的压缩下，对于双光子减法，发现了高达三倍的优势，在后一种情况下，尽管由于光子减法的优势在标准制度下大部分消退，一个意想不到的结果是，在某些操作制度下，光子减法方案也可以给出高达20%的优势超过相关泊松光束的结果。我们还对这些估计量进行了比较研究，以找到损失估计的最佳度量。我们提出的所有的模型参数的值的结果改变统计的双光束状态从热泊松。
2020-09-24 quant-ph
Analytical solution to the Schrodinger equation of a laser-driven correlated two-particle system
本文分析了在谐振子势场中两个激光驱动电子的含时量子系统，考虑了两个粒子之间的库仑排斥作用。薛定谔方程的两个粒子系统被证明是解析解的情况下，任意的激光频率和单个振荡器的频率，定义系统。量子信息处理可能是一个可能的应用领域
2002-01-31 quant-ph
Twin-field quantum key distribution with local frequency reference
针对独立激光源频率差消除复杂度高的问题，本研究以乙炔饱和吸收光谱为绝对参考，提出无需相对频率控制的实用TF-QKD方案，在多长度超低损耗光纤上完成实验验证，有望应用于城际和自由空间量子通信网络。
2023-10-27 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
Pulsed energy-time entangled twin-photon source for quantum communication
提出并实现了一种由标准激光二极管泵浦的能量-时间纠缠光子对脉冲源。基本状态可以通过它们的到达时间来区分。这极大地简化了双光子量子密码、Bell态分析器、量子隐形传态、密集编码、纠缠交换、GHz态源等的实现。此外，在光子在通信光纤中传输的过程中，纠缠得到了很好的保护，为长距离量子通信的少光子应用打开了大门。
1998-09-11 quant-ph
Heisenberg-limited quantum interferometry with multi-photon subtracted twin beams
我们提出了一种海森伯限制量子干涉仪，其输入是一个或多个光子已经被不可分割地减去的双光束。这种干涉仪可以产生海森堡限制的性能，同时给出直接的条纹读数，这与Holland-Burnett干涉仪的双光束输入不同。我们提出了一个可行的实验实现，使用光子数相关的源，如非简并参数下转换，并进行现实的性能分析中存在的损失和检测器效率低下。
2020-10-29 quant-ph
Conditional preparation of a quantum state in the continuous variable regime: generation of a sub-Poissonian state from twin beams
我们报告的第一个实验演示的非经典光态的连续变量制度的条件准备。从产生阈值以上量子强度相关信号和闲频“孪生光束”的非简并OPO出发，仅当闲频落在比其标准偏差窄的值的带内时，我们才保持信号强度的记录值。通过这种非常简单的技术，我们产生一个亚泊松态4.4dB以下的散粒噪声从双光束表现出7.5dB的噪声减少的强度差。
2003-10-07 quant-ph
Reference-Beam Attacks against Twin-Field Quantum Key Distribution using Optical Injection Locking
Toshiba Europe Limited（东芝欧洲有限公司）；University of Vigo（维戈大学）
本文分析了基于光学注入锁定的双场量子密钥分发中可能存在的侧信道，展示了两种现实攻击场景，并提出有效的防御措施以增强系统安全性。
2026-04-11 quant-ph
Twin-Photon Confocal Microscopy
最近引入的具有相关检测的双通道共焦显微镜承诺通过使用光子相关性在横向空间分辨率上提高高达50%[Simon，Sergienko，Optics Express { \bf 18}，9765（2010）]。在这里，我们以不同的方式实现类似的结果，引入三重共焦相关显微镜，利用光学参量放大器中存在的相关性。它是基于紧聚焦泵辐射到一个薄的样品定位在前面的非线性晶体，其次是符合检测信号和空闲光子，每个聚焦到一个针孔。这种方法提供了进一步的分辨率增强共聚焦显微镜。
2010-09-01 physics.optics quant-ph
Correlated two-photon emission by transitions of Dirac-Volkov states in intense laser fields: QED predictions
在强激光场中，电子可以通过发射一对光子而衰变。在这个过程中发射的两个光子，可以解释为激光修饰的双康普顿散射，以一种可量化的方式保持纠缠：即所谓的光子偏振的并发性给出了硬伽马射线相关性的规范不变度量。我们计算的微分速率和并发的电子和光子束的背散射设置，采用Volkov状态和传播的电子线，从而占非微扰的电子-激光相互作用。非微扰的结果显示出显着不同的那些从通常的双康普顿散射。
2009-11-25 quant-ph
Quantum beam splitter for orbital angular momentum of light: quantum correlation by four-wave mixing operated in a nonamplifying regime
基于双$Λ$方案的碱金属热蒸气非简并四波混频过程在量子态工程、量子成像和量子精密测量等方面有着广泛的应用。在这封信中，我们研究了在热铯蒸气中基于四波混频过程产生具有非零轨道角动量（OAM）的量子关联孪生光束。在四波混频过程中，放大后的探测光束和新产生的共轭光束分别与种子光束具有相同和相反的拓扑电荷。我们还探讨了四波混频过程中操作的非放大制度，量子关联孪生光束携带OAM仍然可以产生。在这种情况下，FWM过程扮演着光的OAM的量子分束器的角色，也就是说，一种可以将携带OAM的相干光束分成携带OAM的量子相关孪生光束的设备。更一般地说，我们的装置可以用作图像的量子分束器。
2019-04-12 quant-ph
Twin-beam sub-shot-noise raster-scanning microscope with a hybrid detection scheme
利用光的量子化性质，我们提出了一种亚散粒噪声扫描光学透射显微镜。我们的显微镜显示，与微米级分辨率，在相同的光功率下，相对于最佳经典版本，每个探测光子获得的透射率估计的精度提高了1.76（9）。这将使我们能够以接近两倍的精度观察光敏样品，而不会牺牲图像分辨率或增加光功率以提高信噪比。我们的设置使用相关的双光束产生的参数下转换，和一个混合检测方案，包括光子计数为基础的前馈和一个高效的CCD相机。
2019-06-12 quant-ph
Equivalence between squeezed-state and twin-beam communication channels
我们展示了两种不同的通信方案，采用一对夫妇的电磁场模式之间的等效性。一种方案使用非常规的外差检测，相关的信号和图像带模式的双光束状态从参数下变频。另一种方案是通过对两个不相关模的正交压缩态进行复数编码来实现的，每个模都由普通的零差检测。这种等效关系涉及通信信道的所有阶段：编码状态、信道的最佳放大器、建模损耗的主方程以及输出测量方案。连接两种通信方案的酉变换由频率转换装置实现。
1998-01-08 quant-ph
A practical model of twin-beam experiments for sub-shot-noise absorption measurements
量子强度相关的双光束可以用来测量吸收，其精度超过经典的散粒噪声限制。这可以用给定的估计器实现的程度由双光束强度相关性的质量定义，其由噪声降低因子量化。我们推导出一个双光束实验的分析模型，将实验参数，如相对检测效率的光束，不相关的光学噪声，和不相关的检测器噪声。我们发现，对于没有过多的噪声的双光束，测量的相关性可以通过提高每个光束的检测效率来改善，尽管这可能会不平衡的检测效率。然而，对于具有过量强度或其他实验噪声的光束，应该平衡检测效率，即使以降低检测效率为代价-我们具体定义了这些噪声条件，并通过统计模拟验证了我们的结果。这在吸收光谱和成像实验的设计和优化中具有应用。
2020-06-15 quant-ph
Absolute calibration of a CCD camera with twin beams
我们报告的绝对校准的CCD相机利用量子相关。这种新方法利用了一定数量的空间成对量子相关模式产生的自发参数下转换。我们开发了一个测量模型，考虑到所有可能的来源的损失和噪声，不相关的量子效率，占所有的不确定性的贡献，我们达到了0.3%的相对不确定性在低光子通量制度。这代表了在介观光域中使用的（科学）CCD的表征向前迈出的重要一步。
2014-05-07 quant-ph
Phase Noise in Real-World Twin-Field Quantum Key Distribution
研究真实世界TF-QKD中光子源与光纤相位噪声的影响，发现主流协议受影响相似，利用窄线宽激光器与相位控制使占空比提升两倍以上，为量子通信基础设施长途链路设计提供指导。
2024-05-29 physics.optics quant-ph
Two-Particle Interference with Double Twin-Atom Beams
我们展示了一个源的相关原子对的特征在于两个相反的动量和两个空间模式形成一个贝尔态只涉及外部自由度。我们通过观察相关两粒子发射模中高达-10 dB的强数压缩来表征原子束的发射态。此外，我们证明了真正的两粒子干涉的归一化二阶关联函数$g^{(2)}$相对于发射的原子。
2021-03-17 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Dependence of the evolution of the cavity radiation of a coherently pumped correlated emission laser on dephasing and phase fluctuation
本文分析了相干泵浦关联发射激光器的腔辐射动力学。相位涨落和退相对双模压缩和腔辐射强度的时间演化有重要影响。双模压缩的强度和程度在过程的早期阶段随时间增加，但这种趋势随后迅速改变。研究还表明，在强驱动极限下，它们随着相位波动和失相而增加，而在弱驱动极限下，情况似乎相反。这实质上表明相位涨落和退相削弱了由强驱动机制引起的相干性，从而使自发发射获得机会。在这方面，相位波动的另一个重要方面是最大压缩出现的时间以及辐射保持在压缩状态的时间的弛豫。
2010-11-16 quant-ph
Resonant laser tunnelling
我们提出了一个实验，涉及高斯激光隧穿双势垒电介质结构。特别感兴趣的是发生共振的入射角的条件。我们提供了一些数值计算的激光波长和介电折射率的特定选择，证实了我们的期望。
2012-02-07 physics.optics quant-ph
Quantum signature for laser-driven correlated excitation of Rydberg atoms
由于原子间的里德伯-里德伯相互作用，激光驱动里德伯气体的激发动力学表现出协同效应，但对于具有非均匀里德伯耦合的多体大系统，很难用密度矩阵方程精确求解或数值研究。本文发现，如果用无限程耦合代替依赖于距离的Rydberg-Rydberg相互作用，则大部分原子处于基态的激光驱动的Rydberg气体可以用类似于光学Kerr效应的简化相互作用模型来描述。然后我们可以定量地研究量子涨落对Rydberg激发的影响，并分析计算稳态激发动力学的统计特性，揭示驱动耗散Rydberg气体的量子特征。所得结果对其他自旋-自旋耦合的自旋-1/2系统具有重要意义。
2017-02-08 quant-ph
Coherently prepared nondegenerate Y-shaped four-level correlated emission laser: A source of tripartite entangled light
本文详细推导了相干制备的$Y$型四能级关联发射激光器的腔辐射主方程。还提供了可用于解析求解随机微分方程和各种相关性的速率方程的程序的大纲。结果表明，相干准备的原子在上两个能级和较低的，最初，可以导致一个真正的连续变量的三重纠缠。此外，将原子准备在相干叠加中，除了可能的最大值或最小值之外，上面两个能级，留下较低的未填充，可能导致类似的观察。由于原子在中间能级上有可能在诱导相干性的引导下采取三种不同的跃迁根，该系统通常被发现包含用于实际应用的多功能选项。特别地，通过外部辐射耦合偶极禁戒跃迁中的至少一个有望增强可检测纠缠的程度。
2011-05-14 quant-ph
A Note on Quantum Key Channel Efficiency and Security using Correlated Photon Beam Transmitters
量子相关光子源提供了一种抑制多光子发射的手段，从而提高了准单光子量子密钥分发系统的安全性和效率。我们提出了说明性的光子计数统计的泊松源条件下的光子数测量的完全相关的孪生光束与非理想光子计数器。我们表明，需要高光子计数效率，以获得显着改善的信道效率（每符号的位数）和/或安全性（以减少香农熵泄漏的形式）在一个单一的光束源。
2000-08-04 quant-ph
Effect of phase fluctuation and dephasing on the dynamics of entanglement generation in a correlated emission laser
本文详细研究了相干泵浦关联发射激光器中相位涨落和退相对纠缠动力学的影响。结果表明，纠缠的时间演化与相位涨落和退相密切相关，特别是在激光过程的早期。在没有外部驱动辐射的情况下，纠缠度和强度在开始呈现振荡之前达到最大值，振荡在较长的时间尺度上死亡。当驱动机制开启时，由于额外的诱导相干叠加，振荡性质消失，并且在稳态时纠缠度会更大。此外，对数负性和Duan-Giedke-Cirac-Zoller准则预测的纠缠度在没有驱动辐射时表现出类似的性质，尽管这种趋势在较长的时间尺度上随着泵浦辐射强度的增加而减弱。相位波动和退相的另一个重要方面是放松检测到最大纠缠的时间的可能性。
2011-01-17 quant-ph
Generating Asymmetric Einstein-Podolsky-Rosen Steering between Two movable Mirrors Exploiting Correlated-Emission Laser
提出利用关联发射激光转移量子相干性，在光机械系统中实现两个机械模式间可调方向的不对称量子导引，支持单向量子信息任务。
2025-05-26 quant-ph
Role of seeding the cavity of a two-photon correlated emission laser with thermal light
研究了初始注入热光的双光子关联发射激光器的双模压缩、纠缠和腔辐射强度的演化。双模压缩和纠缠度对热光强度和时间的依赖关系被发现或多或少具有类似的性质，尽管在过程的早期阶段和当原子最初以接近50：50的概率准备在上、下能级时，实际值特别不同。特别是，播种腔原来破坏非经典功能显着附近的$t=0$。结果还表明，在一个较宽的时间跨度的平均光子数有一个下降时，模式$b$播种，但峰值时，模式$a$播种。此外，这项研究断言，种子光对腔辐射的非经典特征和强度的影响随着时间的推移而被相关的发射-吸收机制所侵蚀，这可以被视为一个令人鼓舞的迹象，在实际利用这个量子系统作为明亮的纠缠光源。
2010-11-25 quant-ph
Experimental Twin-Field Quantum Key Distribution Through Sending-or-Not-Sending
信道损耗是限制长距离量子密钥分发实际应用的最大障碍。双场量子密钥分发的思想可以将密钥传输速率从传统诱骗态方法中信道损耗的线性尺度提高到信道透过率的平方根尺度。但是，由于它要求两个相距较远的独立激光器进行单光子级干涉，技术要求比较苛刻。在这里，我们采用了频率和时间转换技术，锁定两个独立的激光器的波长，并利用额外的相位参考光估计和补偿光纤波动。在此基础上，利用高探测率的单光子探测器，在300 km的光纤线轴上实现了发送或不发送协议下的双场量子密钥分发.我们计算了有限尺寸效应下的安全密钥率。300 km处的安全密钥速率（$1.96\times10^{-6}$）高于无中继秘密密钥容量（$8.64\times10^{-7}$）。
2019-09-12 cs.CR quant-ph
Relative-intensity squeezing of high-order harmonic "twin beams"
本文提出一种全光强场方案，通过高次谐波产生相对强度压缩的“孪生光束”，覆盖广泛光子能量，为强场非经典XUV光源和高精度光谱学工具的发展铺路。
2023-11-17 physics.optics quant-ph
Strongly Correlated Quantum Gas Prepared by Direct Laser Cooling
利用激光冷却方法，在300 ms内，将光阱原子沿两个严格受限方向压缩冷却到振动基态，在第三个弱受限方向上出现非高斯的飞行时间分布，表明系统进入了量子简并区.我们观察到两体和三体空间相关性的强烈减少，并推断原子直接冷却到高度相关的激发亚稳态，称为超级Tonks-Girardeau气体。
2019-06-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Asymmetric twin-field quantum key distribution
双场量子密钥分发（Twin-Field QKD）是远距离量子密钥分发（QKD）的一个主要候选方案，其密钥速率可以通过简单的干涉测量来克服无中继约束。原始协议的许多变体最近已被证明是安全的。在这里，我们专注于Curty等人提出的TF-QKD类型协议[预印本arXiv：1807.07667]，它可以提供高的密钥速率，其实际可行性已在最近的各种实验中得到证明。该协议的安全性依赖于通过诱饵状态技术估计某些检测概率（收益率）。分析界的相关收益率最近已得出假设双方使用相同的诱饵强度，从而提供次优的关键利率在不对称损失的情况下。在这里，我们得出新的分析界限时，双方使用三个或四个独立的诱饵强度设置。与新的界限，我们优化了协议的性能在不对称损失的情况下，并表明该协议是强大的不相关的强度波动影响各方的激光。
2019-07-11 quant-ph
Suppression of correlated electron escape in double ionization in strong laser fields
分析了泡利不相容原理对He原子在强线偏振激光脉冲作用下双电离的影响。我们发现，相关的电子逃逸，与电子动量对称的场极化轴，被抑制，如果原子最初准备在亚稳态3S。这种效应是选择规则的结果，用于过渡到适当的传出两电子状态。我们说明了在一个降维模型内的电子和离子动量分布的数值计算中的抑制。
2007-05-23 physics.atom-ph quant-ph
Long-time correlated quantum dynamics of phonon cooling
研究了激光泵浦量子点与纳米机械振荡器耦合的光学谐振腔中振动自由度的稳态冷却动力学。声子冷却和量子点光子发射过程之间的相关性分别发生在光子激光吸收与振动声子吸收之后的光学谐振腔中的光子发射。因此，在腔模式中产生的光子的检测伴随地有助于纳米机械谐振器的声子冷却检测。
2014-05-05 quant-ph
Flexible generation of correlated photon pairs in different frequency ranges
研究了产生可变频率关联光子对的可行性。为此，我们考虑了非共振激光场与具有破缺反转对称性的二能级系统的相互作用。我们表明，该系统产生的非经典光子对表现出很强的强度强度相关性。所施加的激光的强度调谐相关度，而失谐控制可以在太赫兹域中的光子之一的频率。此外，我们观察到违反柯西-施瓦茨不等式表征这些光子。
2012-05-30 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
Spatial properties of twin-beam correlations at low- to high-intensity transition
它示出，空间关联函数测量的相关光子对在单光子水平对应于在高强度下可见的散斑图案。这种对应关系是第一次在一个实验装置中观察到的，通过使用不同的采集模式的增强型CCD相机在低和高强度制度。研究了强度自关联函数和交叉关联函数随泵浦光功率和光束横截面的变化规律。
2014-05-06 physics.optics quant-ph
Deterministic Minimum-Leakage Continuous-Variable Quantum Key Distribution with Phase-Conjugated Twin Beams
School of Electronics and Information Technology, Sun Yat-sen University（中山大学电子与信息工程学院）
研究基于相位共轭孪生光束的确定性最小泄漏连续变量量子密钥分发，提出去除爱丽丝端宣告步骤的双模协议，分析其与宣告协议的关系及不同压缩下的密钥率，还研究了相关双模高斯攻击，表明该方法为对称最小泄漏 CV-QKD 提供新途径。
2026-09-09 quant-ph
Simple Method for Asymmetric Twin-Field Quantum Key Distribution
双场量子密钥分发（TF-QKD）可以突破无中继QKD系统的线性限制。在原协议提出后，已有多篇论文对协议进行了扩展，证明了其安全性。然而，这些工作仅限于两个信道具有相等损耗量（即对称）的情况。在实际的网络设置中，由于例如地理位置，信道很可能是不对称的。在本文中，我们扩展了“简单的TF-QKD”协议的场景与非对称信道。我们表明，通过简单地调整两个用户的两个信号状态（而不是诱饵状态），他们可以有效地补偿信道的不对称性，并始终获得一个数量级更高的密钥速率比以前的对称协议。它还可以提供比故意将光纤添加到较短信道直到信道具有相等损耗的策略高2-3倍的密钥速率（并且更方便，因为用户仅需要优化其激光强度而不需要物理修改信道）。我们还进行了模拟的实际情况下，三个诱饵状态和有限的数据大小，并表明我们的方法工作良好，具有明显的优势，比现有技术的方法与现实的参数。
2019-07-11 quant-ph
Laser from a Manybody Correlated Medium
我们考虑了一个由XXZ模型描述的相互作用发射体的非平衡系统，其激子跃迁在空间和光谱上耦合到单模腔。我们证明了输出辐射场对激子的跳跃（$J$）和相互作用（$U$）之间的相互作用是敏感的。结果表明，适当的短程相互作用能在海森堡点（$U=J$）产生最大输出激光。在激光制度中，电荷-电荷相关性出现，它们强烈依赖于相互作用跳跃比。特别是，该系统在海森堡点以下显示出电荷密度相关性，而在海森堡点以上显示出铁磁相关性。这种与XXZ链的平衡行为的对比是由于激光探索了发射体的高度激发态而发生的。
2016-03-11 cond-mat.str-el quant-ph
An atom-photon pair laser
在光学高$Q$谐振腔中研究了深光晶格中超冷原子气体的量子动力学。原子被相干地照射，腔共振被调谐到蓝色振动边带，使得光子散射到共振器模式伴随着原子的振动冷却。该系统表现出一个阈值以上的成对受激产生的腔光子和原子在最低的振动带占主导地位的自发散射，我们发现一个组合的光学激光与建立的宏观人口在最低的晶格带。包括基态原子的输出耦合和将热原子补充到腔体中，会产生一个相干的、量子相关的原子-光子对源，非常类似于非简并光学参量振荡器中双光束的产生。
2006-12-07 quant-ph
Twin-photon techniques for photo-detector calibration
本文的目的是在双光子态光探测器的量子效率测量部分，对量子光学计量学的一些最新进展有所启示。来自自发参量下转换现象的纠缠光子的固有相关性质为绝对测量光电探测器量子效率的新方法开辟了广阔的视野，超出了对传统光辐射标准的要求;特别是共轭光子的同时产生的特征导致了众所周知的符合测量技术，被深入理解并用于标准用途。另一方面，基于为量子信息协议实现而开发的纠缠操纵，已经提出了一种新的量子效率测量方法，该方法除了利用能量-动量和时间之外还利用偏振纠缠，即基于条件偏振态操纵。在这篇综述中，在对绝对光探测器校准进行一般性讨论之后，我们比较了这些不同的方法，以给出绝对量子效率测量的最新技术水平的准确操作草图。
2005-05-31 quant-ph
Zero-threshold correlated-photon laser with a single trapped atom in a bimodal cavity
本文提出双模腔中单个V型三能级原子的零阈值纠缠光子对激光方案，揭示相干驱动产生纠缠、弱非相干泵浦显著放大纠缠光场的机制。
2022-11-15 quant-ph
