Quantum logic gates using Stark shifted Raman transitions in a cavity
提出了一种利用失谐光腔与三能级喇曼系统相互作用实现基本的两量子比特逻辑门如量子相位门和控制非门的方案。我们讨论了斯塔克位移的作用，这是同样重要的条款导致双光子跃迁。所提出的逻辑门的操作涉及原子的亚稳态，因此不受自发发射的影响。这些想法可以扩展到产生多粒子纠缠。
2004-03-13 quant-ph
Squeezing giant spin states via geometric phase control in cavity-assisted Raman transitions
压缩自旋系综为量子精密测量提供了一种超越标准量子极限的方法，同时也为检验基础物理提供了一种新的途径，因而引起了广泛的关注。在这里，我们提出了一个实验上可访问的协议，通过几何相位控制挤压一个巨大的自旋系综。利用双$Λ$型系统中的腔辅助拉曼跃迁，我们实现了一个有效的Dicke模型。在有效自旋跃迁频率为零的条件下，我们发现了一个特定的演化时刻，此时腔与自旋纠缠，自旋系综被压缩。我们的方案有可能提高量子精密测量的灵敏度约两个数量级的自旋。
2016-10-18 quant-ph
Off-resonant Raman echo quantum memory on atoms with natural inhomogeneous broadening in optical QED cavity
提出了一种在非共振拉曼原子跃迁的最佳QED腔中实现基于光子回波的量子存储的新方案。该方案采用原子系综，其特征在于由任意窄的均匀光谱分量组成的共振线的光学薄共振跃迁和自然的非均匀加宽。该方案提供了鲁棒的和相当简单的相干控制的光原子动力学，可以通过使用现有的光学技术实现，并打开了一个实用的方法，实现高效的长寿命多模光量子存储器。
2013-03-09 quant-ph
Resonant Raman scattering of single molecules under strong cavity coupling and ultrastrong optomechanical coupling in plasmonic resonators: phonon-dressed polaritons
等离子体二聚体腔可以诱导极端电场热点，允许人们使用拉曼型光谱在单个振动分子上访问超强耦合制度。使用广义主方程，我们研究共振拉曼散射在腔QED的强耦合制度，当也在振动的超强耦合制度，导致“声子修饰极化激元”。主方程严格包括腔和振动自由度的光谱浴，以及一个纯粹的退相浴的共振两级系统，这起着重要的作用。采用现实的金二聚体腔模式的参数，我们调查的发射光谱在几个特征强耦合制度，导致非常丰富的光谱共振由于声子修改的极化激元状态和浴诱导的共振的相互作用。我们还明确地表明，在这些量子非线性制度的标准主方程的失败。
2021-07-28 quant-ph
Cavity-induced mirror-mirror entanglement in a single-atom Raman laser
提出了一个实验方案，分析了双谐振腔中两个可动反射镜耦合到双模激光器的光学双稳和纠缠。为了达到这个目的，我们结合描述镜腔相互作用的量子朗之万方程，研究了原子-腔子系统的主方程。发现并研究了由双光子相干性引起的参量放大型耦合对腔内平均光子数光学双稳态的影响。在此条件下，对于所有大的腔激光失谐量，光强都表现出双稳性。我们还提供了数值证据的可移动的镜子之间的强纠缠的产生，并表明它是强大的对环境热化。
2019-05-20 quant-ph
A Cavity-Enhanced Room-Temperature Broadband Raman Memory
宽带量子存储器在未来的光子量子信息协议中作为复用元件具有很大的前景。碱蒸气拉曼存储器结合了高带宽存储、按需读出和在室温下操作而没有碰撞荧光噪声。然而，以前的实现方式需要大的控制脉冲能量，并遭受四波混频噪声。在这里，我们提出了一种拉曼存储器，其中存储相互作用是由一个低精细度双折射腔调谐到同时与信号和控制领域的共振，大大降低了所需的能量来驱动存储器。通过对反斯托克斯场进行工程反共振，我们还抑制了四波混频噪声，并报告了拉曼型温蒸汽存储器中尚未实现的最低无条件噪声基底，每个脉冲$(15\pm2)\times10^{-3}$光子，总效率为$(9.5\pm0.5)$ %。
2015-10-15 quant-ph
Theoretical Study on Superradiant Raman Scattering with Rubidium Atoms in An Optical Cavity
本研究通过量子主方程理论，将铷原子视为三能级系统并与光学腔耦合，统一解释了超辐射拉曼散射脉冲及稳态宽谱现象，为超辐射激光及相关量子现象研究提供了理论工具。
2024-01-01 quant-ph
Spin squeezing via one- and two-axis twisting induced by a single off-resonance stimulated Raman scattering in a cavity
压缩自旋态在量子精密测量和传感领域有着重要的应用。Sørensen和Mølmer [Phys. Rev. A 66，022314（2002）]已经表明，通过双非共振受激拉曼散射，可以在腔设置中实现有效的单轴扭转相互作用，从而导致以$N$为原子数的$\propto 1/N^{2/3}$的降噪比例。在这里，我们表明，通过适当改变初始输入自旋态，它是可能的，产生一个轴扭转自旋压缩通过\emph{single}非共振受激拉曼散射，从而可以大大简化现实的实现。我们还表明，单轴扭转相互作用可以转化为一个更有效的双轴扭转相互作用，通过旋转的集体自旋，同时耦合到腔，产生海森堡有限的噪音减少$\propto1/N$。考虑到原子退相干和腔场衰减引起的噪声效应，我们发现在目前的实验条件下仍然可以实现大幅度的压缩。
2019-05-01 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
Equilibrium Parametric Amplification in Raman-Cavity Hybrids
该研究发现拉曼-腔混合系统在平衡态下可通过拉曼模式涨落实现光放大，形成特殊参量拉曼极化激元，为调控物质性质提供了新的共振机制。
2024-09-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Counter-Intuitive Vacuum-Stimulated Raman Scattering
强耦合原子-腔系统中的受激拉曼散射允许人们根据需要产生自由运行的单光子脉冲。只要自发发射过程不起作用，发射光子的大多数性质都有明确的定义。因此，原子的电子激发一定不会发生，这对于在光子产生过程期间动态地跟随暗态的系统是有保证的。我们实验研究的条件下，必须满足绝热以下的飞行时间驱动系统，通过一个腔和一个泵光束定向横向于腔轴的原子。从我们的结果中，我们推断出最佳的强度和相对泵浦光的位置相对于腔轴。
2002-08-29 quant-ph
Simultaneously exciting two atoms with photon-mediated Raman interaction
提出了一种利用腔辅助拉曼过程和腔光子相互作用同时激发两个原子的方法。该系统由一个二能级原子和一个$Λ$型或V型三能级原子组成，它们通过腔模耦合在一起。导出有效哈密顿量后，我们发现在一定条件下，一个光子可以同时激发两个原子。此外，多个光子甚至一个经典场也可以同时激发两个原子。作为一个例子，我们展示了一个方案，实现我们的建议在电路QED设置，这是人工原子与腔耦合。在实验可行的参数下，研究了该过程的动力学和量子统计性质。
2020-04-23 quant-ph
Dynamic Sculpting of Photon Statistics in a Raman-Coupled Cavity QED System
Center for Quantum-Enabled Computing, Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院理论与量子计算中心）；Department of Physics, Sahand University of Technology（萨汗理工大学物理系）；Department of Physics, Payame Noor University（帕亚梅诺尔大学物理系）
本文提出在拉曼耦合腔QED系统中，通过周期调制失谐实现光子统计在聚束与反聚束间的动态切换，并产生时间门控反聚束，为动态调控光子关联提供了新机制。
2026-09-29 quant-ph
Cavity-enhanced Raman scattering for in situ alignment and characterization of solid-state microcavities
我们报道了嵌入高度小型化的全调谐法布里-珀罗腔中的单晶金刚石膜的腔增强拉曼散射。与相应的共焦测量相比，拉曼强度增强了58.8倍。强烈的信号放大是由于Purcell效应。我们表明，腔增强拉曼散射可以利用作为一个窄带，高强度，内部光源。拉曼过程可以通过使用腔阻带外的光激发频率以简单的方式触发，并且与腔模相对于金刚石膜的横向定位无关。从腔输出中出现的强拉曼信号促进了腔模式与单模收集光学器件的原位模式匹配;它也代表了测量腔模式的色散和空间强度分布的简单方法。通过强拉曼过程的腔性能的优化是非常有帮助的，在实现有效的腔外耦合的相对较弱的发射单色中心，如氮空位中心在金刚石或稀土离子在晶体主机与低发射极密度。
2019-09-26 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Entanglement in a Raman-driven cascaded system
利用量子轨道方法研究了由两个原子-腔组成的级联系统的动力学行为。考虑两个原子-腔子系统受喇曼相互作用驱动，得到了解析解。随后，研究了两个原子之间的纠缠演化，结果表明，通过关闭拉曼耦合可以存储纠缠。通过对辐射场的监控，可以增强两原子间的纠缠。
2008-09-27 quant-ph
Opto-mechanical measurement of micro-trap via nonlinear cavity enhanced Raman scattering spectrum
从非线性光机机制出发，对高精细度环形光腔中囚禁冷原子的高增益共振非线性喇曼散射进行了简单的解释，并提出了利用它来检测原子芯片上微阱频率的方案。散射光谱的增强是由于两个不同腔模之间的相干拉曼转换介导的原子的集体振动通过非线性光-机耦合。对铷原子的非线性拉曼过程进行了简单的量子分析和多体半经典模拟。
2012-05-02 physics.atom-ph quant-ph
Efficient scheme for atomic entangled states with cavity QED system
提出了一种在腔QED系统中制备原子纠缠态的方案。它利用两个系统之间的拉曼跃迁或受激拉曼绝热通道，使两个三态$Λ$型原子在单模腔中的基态纠缠。它不需要对腔场进行测量，也不需要原子检测，并且可以以确定性的方式实现。由于该方案对腔场衰减和原子自发发射都不敏感，所产生的纠缠态在量子信息处理中可能有一些有趣的应用。
2010-04-12 quant-ph
Noise and deviation effects in a bichromatic Raman white light cavity
分析了双色喇曼型白光腔中噪声和参数偏差的影响，并在精密测量中有潜在的应用，如引力波探测。结果表明，参数偏差引起的色散变化可以控制在$10^{-4}$范围内。激光相位噪声使色散量减小，振幅噪声使色散量增大，虽然我们可以随时调整参数以满足白光条件，但这两种噪声都使腔的传输曲线不均匀。
2009-09-30 physics.optics quant-ph
Realization of the Dicke model using cavity-assisted Raman transitions
我们实现了一个开放版本的Dicke模型耦合两个超精细基态使用两个腔辅助拉曼跃迁。由于只有一个耦合的相互作用描述的Tavis-Cummings模型，我们观察到一个正常的模式分裂周围的色散位移腔的传输。这两种耦合的动力学描述的迪克模型，我们测量的发病超辐射散射到腔体以上的临界耦合强度。
2017-05-31 physics.atom-ph 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-stimulated Raman emission from a single quantum dot spin
固态量子发射体在量子信息中显示出强大的应用潜力，但是这些发射体的光谱不均匀性构成了重大挑战。我们在腔-量子点系统中通过演示腔受激拉曼自旋翻转发射来解决这个问题。该过程避免了填充发射器的激发态，并产生从激光器拉曼位移并由腔增强的光子。发射是光谱窄的，并且在至少125 GHz的范围内可调谐，这比自然线宽大两个数量级。我们得到的制度，其中的拉曼辐射是自旋相关的，它耦合的光子长寿命的电子自旋量子比特。该过程可以实现在光子晶体量子网络中的不可区分光子和远距离自旋量子比特的确定性纠缠的有效的、可调谐的源。
2014-02-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spontaneous Scattering of Raman Photons from Cavity-QED Systems in the Ultrastrong Coupling Regime
我们表明，入射辐射的自发拉曼散射可以观察到在腔QED系统没有外部增强或耦合到任何振动自由度。拉曼散射过程可以证明为发射光谱中的共振，当腔-QED系统接近超强耦合区域时，其变得清晰可见。我们提供了一个量子力学描述的效果，并表明，超强的光-物质耦合是一个必要条件的拉曼散射的观察。这种效应及其对系统参数的强烈敏感性，为腔QED装置的表征和光的量子态的产生开辟了新的途径。
2022-07-26 cond-mat.other physics.atom-ph quant-ph
Cavity-enhanced Raman emission from a single color center in a solid
我们证明了腔增强拉曼发射从一个单一的原子缺陷在固体中。我们的平台是一个单一的硅空位中心的钻石耦合与单片钻石光子晶体腔。该腔能够实现拉曼发射的前所未有的频率调谐范围（100 GHz），其显著超过金刚石纳米结构中硅空位中心的光谱不均匀性。我们还表明，腔选择性地抑制声子诱导的自发发射，降低拉曼光子产生的效率。我们的研究结果为纳米光子平台中固态量子发射体之间的光子介导的多体相互作用铺平了道路。
2018-08-21 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Cavity enhanced Raman heterodyne spectroscopy in Er:YSO for microwave to optical signal conversion
通过泵浦光场和信号光场的共振增强，拉曼外差光谱的核心频率转换过程的效率提高了近四个数量级。我们的研究结果使用掺铒的Y $_2$ SiO $_5$晶体在4 K附近的温度表明，这种方法是有希望的微波到光子的量子转换。
2017-12-20 physics.optics quant-ph
Fluctuation amplification engineering in multimode Raman-cavity systems
本研究将涨落工程推广至多模拉曼腔系统，证明共振/非共振集体涨落可通过光子和声子能带色散非互易控制，发现特定模式腔涨落放大超√N缩放，为量子传感和太赫兹光谱提供新途径。
2025-11-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing intensity-field correlations of single-molecule surface-enhanced Raman-scattered light
在单分子表面增强拉曼散射的量子力学描述的背景下，从理论上探索了从等离子体腔发射的光子的强度场相关测量，使用条件零差检测技术。放置在腔内的双原子分子的等离子体激元和振动之间的非弹性相互作用可以表现在由上述技术记录的光的相位相关的三阶波动中，使我们能够揭示出出射拉曼光子的非经典性（压缩的指示）的签名。
2019-06-25 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
Raman Imaging of Atoms Inside a High-bandwidth Cavity
高带宽、基于光纤的光学腔是未来量子网络的一个有前途的构建模块。它们被用于谐振耦合静止的量子比特，如单个或多个原子与光子，以高速率将量子信息路由到光纤网络中。在高带宽腔中，用于控制原子位置的原子-腔共振线上的标准荧光成像受到损害，因为Purcell效应强烈抑制全方向荧光。在这里，我们恢复成像的$^{87}$ Rb原子强耦合到这样的光纤法布里-珀罗腔通过检测的再泵浦荧光，这是由连续和三维拉曼边带冷却产生的。我们已经进行了详细的光谱研究的再泵浦引起的差分光位移影响的拉曼共振，依赖于强度和失谐。我们的分析确定了成像的信噪比和生存率之间的妥协制度，在物理洞察力的偶极力波动的作用，在被困原子的加热动力学获得。
2022-02-17 physics.atom-ph quant-ph
Multimode cavity-assisted quantum storage via continuous phase matching control
在扩展的$Λ$型原子系综中，利用强角度调制控制场与腔辅助非共振拉曼相互作用，实现了弱信号脉冲的时空结构的存储和回忆.结果表明，有效的多模存储是可能的，当拉曼相干空间光栅涉及不同的纵向分量相对于傍轴信号场的波矢量。讨论了在固态材料中实现该方案的可能性。
2014-03-17 quant-ph
Transition from antibunching to bunching in cavity QED
研究了原子系综入射到光腔单场模中的光子统计随原子数的变化。光在由泵浦激光器和腔真空驱动的拉曼跃迁中产生[M.Hennrich等人，物理修订版信函85，4672（2000）]，并且使用再循环激光器来连续地重复该过程。在弱驱动下，大约只有一个腔内原子从反聚束到聚束有一个平滑的过渡。值得注意的是，聚束峰的反聚束下降内发展。对于饱和驱动和原子数目的增加，聚束幅度减小，聚束持续时间增加，表明拉曼激光的开始。
2004-06-05 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
Dicke model simulation via cavity-assisted Raman transitions
在量子力学中，Dicke模型对于理解耦合到单一电磁模式的原子的集体行为具有根本的重要性。在本文中，我们展示了一个迪克模型模拟使用腔辅助拉曼跃迁的配置使用反向传播的激光束。观测结果表明，运动效应应包括充分考虑的结果，这些结果与使用单光束和共传播配置的实验进行了对比。给出了一个理论描述，占在实验中使用的光束的几何形状，并表明运动效应的潜在作用。特别是一个模型，突出了多普勒展宽的影响所观察到的阈值。
2018-01-24 physics.atom-ph quant-ph
Cooling to the Ground State of Axial Motion for One Atom Strongly Coupled to an Optical Cavity
研究了与高精细度光腔场强耦合的单个囚禁原子在轴向运动基态的局域化。轴向运动的原子通过红色振动边带上的相干拉曼跃迁冷却。利用腔QED中强耦合实现的一种有效的状态探测方案被用来记录拉曼光谱，从拉曼光谱中推断原子的运动状态。我们发现零点能为13 uK的轴向势的最低振动能级以概率P0~0.95被占据。
2006-06-13 quant-ph
Spontaneous Raman Scattering under Vibrational Strong Coupling: The Critical Role of Polariton Spatial Mode Coherence
Université de Strasbourg, CNRS, Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg（斯特拉斯堡大学）；Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS, Institut Lumière Matière（里昂第一大学）
本文建立微观量子框架，阐明振动强耦合下拉曼响应由腔-振动空间模式重叠决定，并解释均匀腔与准二维层中拉曼峰的差异。
2026-09-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Relaxation oscillations, stability, and cavity feedback in a superradiant Raman laser
利用激光冷却的$^{87}$ Rb喇曼激光器，实验研究了深工作于坏腔区的光学激光器的弛豫振荡和振幅稳定性。通过将激光场的测量与原子布居的非破坏测量相结合，我们推断出由集体原子布洛赫矢量表示的增益介质的响应。用一个简单的模型定性地解释了结果。测量和理论扩展到包括中间再泵浦状态的振荡器的闭环稳定性和稳定或增强弛豫振荡腔反馈的作用的效果。实验研究了深工作于坏腔区的光学激光器的稳定性，这将指导未来超窄线宽超辐射激光器的发展。
2013-01-07 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Single Photons Made-to-Measure
我们研究了基于原子腔的光子产生方案产生任意时间形状单光子的效率。我们的模型适用于三能级原子的拉曼跃迁，其中一个分支由激光脉冲驱动，另一个分支耦合到腔模。对于任何可能的形状的单光子波包，我们推导出一个明确的解析表达式所需的驱动激光脉冲的形状。我们还讨论了限制发射任何所需光子的最大概率的约束，并使用这些来估计该过程的效率的上限。该模型不仅适用于强耦合和坏腔机制下的受激拉曼绝热通道（V-STIRAP），而且通常允许控制任何拉曼过程中的相干性和布居流。
2010-03-06 quant-ph
Ground-State Cooling of a Single Atom in a High-Bandwidth Cavity
本文研究了耦合到高带宽法布里-珀罗腔中的单个中性原子的振动基态冷却。冷却过程依赖于由偶极阱光束驱动的简并拉曼边带跃迁，其将原子限制在三维中。通过拉曼光谱，我们推断出一个一维的运动基态布居接近$90~\%$。此外，超过40秒的腔耦合原子的寿命测量意味着三维冷却的原子运动，这使得这种资源高效的技术特别有趣的腔实验与有限的光学访问。
2019-09-19 physics.atom-ph quant-ph
Molecular Piston Engine with Spiking Transduction of Back-action in Hybrid Opto-mechanical Brownian Motors
本文研究了单分子拉曼成像反作用放大中的分子光机系统。将表面增强拉曼散射（SERS）映射到耦合腔的耗散腔光力学系统中。本文研究了杂质存在下强耦合腔光力学体系中的等离子体分子振动相互作用。分析了光机械混合系统简正模分裂的本征函数谱。在虚光子和辐射压力存在的情况下，通过避免非线性相互作用和Casimir力的交叉，研究了光子到力学模式的反作用转换。在输入输出耦合腔方案中，分析了级联腔结构在弱耦合和强耦合两种情况下的腔场和驱动场的吸热和散热。在二阶相干函数的基础上，通过调节杂质和非线性的竞争耦合强度，研究了布朗马达光机实现中机械模的声子激光作用对热力学功和热机的影响.
2018-06-07 quant-ph
Collective inhibition of light scattering from atoms into an optical cavity at a magic frequency
HUN-REN Wigner RCP（匈牙利科学院温格研究中心）；Department of Theoretical Physics, University of Szeged（塞格德大学理论物理系）；Department of Physics of Complex Systems, ELTE Eötvös Loránd University（罗兰大学复杂系统物理系）
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。
2026-01-13 quant-ph
Quantum signatures of chaos in a cavity-QED-based stimulated Raman adiabatic passage
非线性受激拉曼绝热过程（STIRAP）是一个动态探索混沌和非混沌相的有趣物理过程。在最近的论文Phys.Rev.Res.2，042004（R）（2020）中，这种现象在腔QED平台中实现。在那里，混沌的出现及其对STIRAP效率的影响主要表现在半经典极限。在本文中，我处理的问题，在一个完全量子多体框架。为了提取经典混沌系统的量子特征，我们证明了一个超时间有序相关器（OTOC）可以精确地捕获系统的混沌/非混沌特征。OTOC的预测结果与经典的李雅普诺夫指数（LE）量化的混沌相匹配。此外，它表明，对应于半经典的后续状态的量子路线遇到的单粒子纯度下降的混沌相内，描绘了混沌的后果。通过混沌相的动力学与多体量子态的扩展和参与的绝热本征态的数目的不可逆增加相关联。
2020-11-26 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Highly efficient two photon generation from a coherently pumped quantum dot embedded in a microcavity
提出了一种利用单量子点中的腔辅助受激拉曼绝热通道（STIRAP）实现高效固态光子对源的方案，其中泵浦光的单光子和腔模的两个斯托克斯光子驱动拉曼跃迁。利用共振连续波激光在双激子态和激子态之间产生的Autler-Townes二重态和强耦合腔模的双光子共振跃迁，促进了量子点中的（1+2）型喇曼跃迁.我们发现在弱泵浦的情况下，虽然在没有腔阻尼的情况下，腔模中产生双光子的几率很小，但是在强耦合的情况下，腔阻尼增强了双光子共振发射。我们还讨论了产生的光子对的光谱和产生的光子对中的光子-光子关联。在现有的实验条件下，双光子源的效率可以达到80%以上。
2016-02-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Molecular cavity optomechanics: a theory of plasmon-enhanced Raman scattering
等离子体激元增强拉曼散射的传统解释将这种增强归因于天线效应，将电磁场聚焦到亚波长体积中。在这里，我们介绍了一个新的模型，另外占的等离子体分子相互作用的动力学和相干性，从而揭示了一个增强机制没有考虑之前：动态反作用放大分子振动。我们首先将问题映射到腔光力学的正则模型上，其中分子振动和等离子体激元是\textit{parametrically coupled}。从分子的拉曼活性和等离子体激元场分布计算了光机耦合率，并由此导出了拉曼截面。当等离激元衰减速率与振动频率相当或小于振动频率并且激发激光器从等离激元蓝失谐到振动边带上时，所产生的延迟反馈力可以导致分子振动的有效参数放大。光学力学理论提供了一个定量的框架，计算增强的横截面，恢复已知的结果，并使新的系统，利用动态反作用，以实现额外的，模式选择性增强的设计。它产生了一个新的理解等离子体增强拉曼散射，并开辟了一条道路，分子量子光学力学。
2015-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Raman-phonon-polariton condensation in a transversely pumped cavity
本文提出利用横向泵浦拉曼方案实现可调声子-光子耦合的声子极化激元凝聚，并通过Floquet稳定性分析给出超辐射态和激光态的相图，为工程电子关联态提供新工具。
2024-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Optomechanical Raman-Ratio Thermometry
斯托克斯和反斯托克斯拉曼散射之间的不对称性的温度依赖性可以用于自校准、基于光学的温度测量。在腔光学力学的背景下，我们观察到腔增强的光的散射与驻波鼓膜模式的氮化硅膜机械谐振器的相互作用。斯托克斯散射光与反斯托克斯散射光的振幅之比被用来测量光学冷却的机械模式的温度，直到几个振动量子的水平。我们证明，拉曼比技术是能够测量我们的设备的物理温度范围从低温延伸到室温的数量级内。
2014-06-27 physics.optics quant-ph
Generation of two-mode field squeezing through selective dynamics in cavity QED
提出了一种在腔QED中制备双模光场压缩态的方案。它是基于两个经典场和两个高Q谐振腔模式对到达时间随机的三能级原子束的双通道拉曼激发。结果表明，通过适当地选择光场的强度和失谐量，可以使动力学过程具有选择性，并在稳态时产生腔模间的双模压缩。该方案不需要准备原子和腔模的初态，对原子自发衰变具有鲁棒性。
2007-10-24 quant-ph
Disorder-Driven Density and Spin Self-Ordering of a Bose-Einstein Condensate in a Cavity
我们研究了两组分玻色-爱因斯坦凝聚体通过线性腔模的集体喇曼散射的空间自旋和密度自序。迪克超辐射相变的开始以晶体密度级和自旋波级的同时出现为标志。后者自发地打破了离散的$\mathbf{Z}_2$对称性之间的偶数和奇数网站的腔光学潜力。此外，在superradiant状态的连续$U(1)$对称性的相对相位的两个凝聚波函数被明确打破的腔诱导的位置相关的拉曼耦合与零空间平均。因此，空间平均的相对冷凝物相位被锁定在$π/2$或$-π/2$。这种连续的对称性破缺和零平均拉曼场导致的相对凝聚相锁定可以看作是一个普通的有序-无序过程，类似于二维经典铁磁$XY$自旋模型中的随机场诱导有序。然而，在我们的模型中，随机场的种子源于腔场中的量子涨落，并且是受自序影响的动力学实体。在超辐射阈值处，基元激发谱表现出典型的模式软化现象。
2017-07-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Deterministic source of a train of indistinguishable single-photon pulses with single-atom-cavity system
我们提出了一种机制，以产生不可区分的单光子脉冲的需求，从光学腔。在四能级原子的两个拉曼跃迁处，两个激光脉冲的序列产生相同的腔模光子，而在光子产生之间没有原子的再泵浦。光子从腔中发射，具有近单位的效率，在由激光场控制的相同形状的明确定义的时间模式。二阶关联函数揭示了该光源的单光子性质。一个现实的实验实现的设置。
2010-05-01 quant-ph
Scheme for generating a sequence of single photons of alternating polarisation
在光子网络中，在单一时空场模式中确定性地产生具有明确偏振态的单光子是产生多体纠缠态的关键。在这里，我们提出了一个新的方案，从一个单一的原子在光学腔中产生这样的光子，通过真空受激拉曼跃迁之间的塞曼子状态的一个单一的超精细状态。在每次跃迁时，光子被发射到腔中，其偏振取决于拉曼过程的方向。
2006-03-09 quant-ph
Entanglement of separate nitrogen-vacancy centers coupled to a whispering-gallery mode cavity
我们提出了一个含氮空位中心耦合到回音壁模腔的量子电动力学模型。我们考虑了两种方案分别产生W态和Bell态。其中一种方案利用虚激发腔场的拉曼跃迁，另一种方案利用暗态演化和绝热通道实现Bell态制备和量子信息传输，对环境噪声和实验参数波动具有较好的耐受性。我们证明我们的计划，考虑实验的可行性和挑战，使用目前可用的技术。
2010-10-19 quant-ph
Generating and probing a two-photon Fock state with a single atom in a cavity
在维持“源模“和“靶模”的腔中，用单个圆形里德伯原子制备了双光子Fock态。在三阶拉曼过程中，原子在目标中发射光子，同时将一个光子从源散射到目标中。最后的双光子态是通过用拉姆齐干涉法测量靶场在同一原子上引起的腔光位移来探测的。对其他多光子过程和一种新型微脉塞的扩展作了简要的讨论。
2001-11-21 quant-ph
Adiabatic transfer of energy fluctuations between membranes inside an optical cavity
本文提出了一种光学腔中声子数平均涨落在两膜间绝热传递的方案。我们表明，通过驱动腔模式与外部时间延迟脉冲，可以获得类似的效果，在原子系统中的受激拉曼绝热通过（STIRAP）。在这个绝热过程中，粒子数通过产生暗态而被捕获在两个态之间，涨落从一个膜到另一个膜的绝热转移是通过一个“暗”模实现的，它对介导腔模的衰减具有鲁棒性，其结果得到了实验上可行参数的解析和数值计算的支持.
2017-07-29 quant-ph
Single-photon emission via Raman scattering from the levels with partially resolved hyperfine structure
研究了微腔中$Λ$型三能级原子受激光脉冲喇曼散射产生单光子的几率。脉冲的持续时间被认为是足够短的，使得上能级的超精细结构保持完全未分辨，而下能级的超精细结构被完全分辨。假设相干激光脉冲与下能级的一个超精细结构分量和上能级的所有超精细结构分量之间的跃迁共振，而量子化腔场与下能级的另一个超精细结构分量和上能级的所有分量之间的跃迁共振。分析了光子发射几率与腔模偏振矢量和相干激光脉冲偏振矢量相互取向的关系。特别地，研究了在确定性单光子发射实验中碱金属原子的基态的低能级总电子角动量等于1/2的情况.结果表明，在这种情况下，光子发射的概率等于零的光子和激光脉冲的共线偏振，并获得其最大值，当它们的偏振之间的角度等于60度。
2009-11-24 quant-ph
A deterministic cavity-QED source of polarization entangled photon pairs
我们提出了两个腔量子电动力学提案，它们具有相同的基本元素，允许通过三能级原子连续耦合到两个呈现偏振简并的单纵模高Q光学谐振器来确定性地产生纠缠光子对。在更快的方案中，三能级原子通过两个截断的拉比振荡产生偏振纠缠光子对，而在绝热方案中，考虑了一个违反直觉的受激拉曼绝热通过过程。虽然比前一个过程慢，但第二种方法在实验参数波动下非常有效和鲁棒，特别有趣的是，几乎对原子衰变完全不敏感。
2006-01-27 quant-ph
Observation of the Vacuum-Rabi Spectrum for One Trapped Atom
观察到与高精细度光学谐振腔场强耦合的原子的透射谱在原子-腔系统的本征谱中表现出明显分辨的真空拉比分裂特性。一个新的拉曼计划冷却原子沿腔轴的运动，使一个完整的光谱被记录为一个单独的原子被困在腔模式，在腔QED，需要平均超过许多原子的所有以前的测量相反。
2004-10-21 quant-ph
