Deterministic quantum teleportation between distant atomic objects
量子隐形传态是量子网络的重要组成部分,也是量子计算的基石。利用光作为量子信息载体在遥远的物质对象之间进行隐形传态一直是一个特别令人兴奋的目标。在这里,我们展示了量子隐形传态的一个新的元素,在遥远的物质对象之间的确定性连续变量(cv)隐形传态。这些物体在室温下是宏观的原子系综。隐形传态所需的纠缠是由光从一个系综传播到另一个系综而分布的。在一个系综的集体自旋态中编码的量子态利用这种纠缠和对光的零差测量被传送到另一个系综上。通过实现过程层析成像,我们证明了量子隐形传态的实验保真度比任何经典过程都要高。此外,我们证明了确定性隐形传态的好处,通过从一个遥远的物体到另一个动态变化的自旋状态序列的隐形传态。
2013-04-04 quant-ph
Teleportation of atomic states via position measurements
提出了一个在腔QED中有条件隐形传送未知原子态的方案,该方案需要两个原子和一个腔模。原子的平移自由度考虑使用光学Stern-Gerlach模型。我们表明,成功的隐形传态概率为1/2,可以通过本地测量腔光子数和原子的位置。既不需要直接投射到高度纠缠态,也不需要完整的相互作用时间约束。
2008-02-28 quant-ph
Memory-built-in quantum teleportation with photonic and atomic qubits
量子隐形传态和光子量子比特的量子存储的结合是未来实现大规模量子通信和基于测量的量子计算的关键。这两个步骤已经在许多原理验证实验中分别实现,但光子量子比特的存储器内置隐形传态的演示仍然是一个实验挑战。在这里,我们展示了光子(飞行)和原子(静止)量子比特之间的隐形传态。在我们的实验中,一个未知的偏振态的单光子被传送到一个远程原子量子比特,也作为一个量子存储器超过7米。传送的状态可以存储并成功读出长达8微秒。除了基本的兴趣之外,光子和原子量子比特之间的隐形传态直接包含可读的量子存储器代表了迈向高效和可扩展的量子网络的一步。
2008-01-21 quant-ph
Teleportation of Atomic States via Cavity QED for a Cavity Prepared in a Superposition of Zero and One Fock States
本文讨论了原子态的两种隐形传态方案。在第一个方案中,我们考虑原子在一个三能级级联配置,在第二个方案中,我们考虑原子在一个三能级λ配置。提出的实验实现利用腔量子电动力学,涉及里德伯原子与在$|ψ>_{C}=(|0> +|1>)/\sqrt{2}$态制备的微脉泽腔的相互作用
2004-10-29 quant-ph
State-independent teleportation of an atomic state between two cavities
提出了一个在两个分离腔之间传送未知原子态的方案。该方案涉及两个相互作用检测周期,并使用共振耦合原子与一个额外的基态不耦合到腔场。值得注意的是,一个基态的阻尼被另一个基态的阻尼平衡,并且在第一相互作用-检测循环中具有光子损失的状态被第二循环消除。因此,量子隐形传态的保真度与被传态无关,对原子的自发发射、腔衰减和探测效率不敏感,这与Bose等人的原始方案明显不同。83 5158(1999)号来文。
2012-05-04 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
Long Distance, Unconditional Teleportation of Atomic States Via Complete Bell State Measurements
提出了一种长距离产生和存储量子纠缠的方案。在原子中存储这种长距离纠缠的光学腔可以作为量子网络的节点,其中量子信息从一个腔传送到另一个腔。通过测量所有四个贝尔态,可以无条件地进行隐形传态,使用顺序消除的方法。
2001-01-30 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
Controlled teleportation via photonic Faraday rotations in low-Q cavities
本文提出了在低Q腔中利用光子法拉第旋转实现受控隐形传态协议的可行性实验方案。这些方案涉及叠加态的受控隐形传态和原子态的两粒子纠缠。这些信息被编码在三能级原子中,这些原子被光纤捕获在耦合腔中。同时,我们估计了这些方案的成功概率和当前的可行性。
2011-03-01 quant-ph
Robust high-fidelity teleportation of an atomic state through the detection of cavity decay
提出了一种基于腔场衰减探测的原子态量子隐形传态方案。利用单光子探测器测量偏振光子的干涉,可以将囚禁在腔中的原子的内部态离散地转移到另一个囚禁在远处腔中的原子上。与S. Bose,P.L. Knight,M.B. Plenio,and V. Vedral [Phys. Rev. Lett. 83,5158(1999)],我们的隐形传态协议具有几乎统一的高保真度和固有的鲁棒性,例如保真度对原子位置的随机性和检测效率的不敏感性。所有这些有利的特性使得该方案在当前的实验技术下是可行的。
2003-11-08 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
Improving fidelity in atomic state teleportation via cavity decay
本文针对Bose等人提出的原子态隐形传态方案,提出了一种改进的原子态隐形传态方案。83,5158(1999))。修改后的协议包括一个附加的阶段,其中在第一阶段期间失真的量子信息通过阻尼因子的补偿而完全恢复。该修改使得有可能获得比原始协议中所要求的差得多的腔的远距传送状态的高保真度,即,它们的衰变率可以大25倍以上。保真度的提高是以降低成功概率为代价的。我们表明,修改后的协议是强大的对暗计数。
2007-01-30 quant-ph
Adiabatic cavity QED with pairs of atoms: Atomic entanglement and Quantum teleportation
研究了原子与单模腔场共振相互作用系统的动力学,其中原子与腔场之间存在一定的时间延迟。用含时耦合函数表示模的空间分布,考虑了系统的绝热极限。虽然时间演化主要是绝热的,但能量交叉在系统动力学中起着重要作用。在此基础上,讨论了量子纠缠和腔态隐形传态的过程。我们研究的行为时,我们引入退相干,有限失谐,和潜在的不对称性的原子的耦合配置文件的系统。
2008-09-21 quant-ph
Long-distance teleportation of atomic qubit via optical interferometry
在马赫-曾德尔光学干涉仪的框架下研究了单原子量子比特通过公共光子通道的远距离隐形传态问题。正如预期的那样,当相干态用作输入时,需要高精细度光学腔来克服对自发发射的敏感性。然而,我们发现,一个数压缩的光场在一个twin-Fock态,原则上可以创建有用的纠缠没有腔增强。这两种方法都需要单光子计数探测器,最好的结果是通过结合腔反馈与双福克输入。这种方法可以允许使用双光子输入和当前可用的反射镜和检测器技术的$.99$的保真度。此外,该方法可以方便地扩展到产生多点纠缠和纠缠交换,这两者都是量子网络中的必要条件。
2006-09-27 quant-ph
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。
2005-10-18 quant-ph
Teleportation and spin squeezing utilizing multimode entanglement of light with atoms
我们提出了一个将光脉冲的量子态传送到原子系综的集体自旋态上的方案。在这个协议中作为资源的光和原子的纠缠态是通过探测集体原子自旋而产生的,拉莫尔在外部磁场中进动,与相干光脉冲共振。我们在这里第一次充分考虑拉莫尔旋进的影响,并表明它会产生一种质的新型的多模纠缠态的光和原子。该协议被证明是强大的对占主导地位的噪声源,并可以实现在室温下与自由空间光相互作用的原子系综。我们还提供了一个方案来执行的拉莫尔旋进自旋态的读出,使成功的隐形传态的验证以及自旋压缩的创建。
2005-11-17 quant-ph
Scheme for deterministic Bell-state-measurement-free quantum teleportation
在腔QED中提出了一种确定性的原子隐形传态方案。在隐形传态过程中不需要贝尔态测量,成功概率可达1.0。此外,该方案对腔衰减和热场不敏感。
2004-11-29 quant-ph
Complete quantum teleportation with a Kerr nonlinearity
提出了一种利用交叉克尔介质实现光子偏振态量子隐形传态的方案。该方案的实验可行性进行了讨论,我们表明,使用最近证明的超低温光在冷原子介质中的传播,我们的建议可以实现与目前可用的技术。
2000-07-18 quant-ph
Integrated Conditional Teleportation and Readout Circuit Based on a Photonic Crystal Single Chip
我们利用二维光子晶体单芯片设计了集成的条件量子隐形传态电路和读出电路。所提出的量子线路的制造和测试可以用当前或不久的将来的半导体工艺技术和实验技术来完成。我们的设备的读出部分,它具有独立使用的原子干涉仪的潜力,也可以单独使用或与其他兼容的光学电路集成,以实现原子状态检测。通过将其与光学系统中的源和检测器集成,可以在紧凑性和鲁棒性方面进一步改进该设备。
2006-05-06 quant-ph
Long Distance Atomic Teleportation using Entangled Coherent States and Cavity Assisted Interaction
S. Bose等人[Phys.Rev.Lett. 83,5158(1999)]和其他人的长距离原子隐形传态使用腔衰减,给出了消息状态依赖保真度成功的尝试,并在失败的情况下,消息状态破坏。我们提出了一个不同的方案,从一个腔到一个遥远的腔通过反射的纠缠相干态(ECS)的光脉冲模式从单原子腔系统和检测是否光的开或关的原子态的隐形传态。对于大的平均光子数,获得了具有单位保真度的单位成功(|α| ^2)。小|α| ^2,然而,有一定的失败概率,但消息状态不会被破坏,这允许我们在几次重复尝试中获得单元成功。与以前的方案不同,我们的方案还具有ECS的确定性生成,ECS对光子吸收引起的去相干的鲁棒性,并且它不需要多级腔相互作用和单光子探测能力的优点。
2012-09-14 physics.optics quant-ph
Atomic squeezing in a Lambda system
利用电磁场驱动的光腔中三能级原子系综的量子理论,证明了与基态子能级相关的长寿命自旋可以压缩。得到了两种压缩:自自旋压缩,当输入光场为相干态且原子系综呈现大的非线性时;压缩转移,当其中一个输入光场被压缩时。
2002-09-03 quant-ph
Proposal for teleportation of the wave function of a massive particle
我们提出了一个方案,用于远距离位置之间的原子质心波函数的隐形传态。该方案利用腔量子电动力学中的相互作用来促进被困在腔内的原子的运动与外部传播光场之间的耦合。这使得量子纠缠的分布和所需的运动贝尔态分析的实现成为可能。
1999-09-06 quant-ph
Pump-Free Microwave-Optical Bell Pair Generation for Teleportation-Based Quantum Transduction
University of Chicago(芝加哥大学);Pritzker School of Molecular Engineering, University of Chicago(普里茨克分子工程学院);Q-NEXT, Argonne National Laboratory(Q-NEXT,阿贡国家实验室);Materials Science Division, Argonne National Laboratory(材料科学部,阿贡国家实验室)
针对量子转导中光学泵浦的复杂性,提出无泵浦微波-光学贝尔对源,利用自旋或原子系统生成损耗鲁棒的预示贝尔对,实现千赫兹速率和高保真度,用于基于隐形传态的转导。
2026-09-14 quant-ph
Quantum teleportation between remote atomic-ensemble quantum memories
量子隐形传态和量子存储是实现大规模量子网络的两个关键技术。量子隐形传态利用现有的分布式纠缠作为“量子信道“,提供了一种有趣的手段,可以在远距离的位置之间忠实地传输量子态,而不需要物理载体的实际传输。量子存储器可以通过固定的物质系统控制快速飞行的光子量子比特的存储和检索,这对于实现大规模量子网络所需的可扩展性至关重要。结合这两种能力,在这里我们实现了两个远程原子系综量子存储节点之间的量子隐形传态,每个节点由1亿个铷原子组成,并通过150米的光纤连接。一个原子系综的自旋波态被映射到一个传播的光子,并与另一个与另一个系综的自旋波态纠缠的单光子进行贝尔态测量。双光子探测事件预示着成功的隐形传态,平均保真度为88(7)%。除了作为两个远程宏观物体之间的第一次隐形传态之外,我们的技术可能对量子网络中不同节点之间的量子信息传输和分布式量子计算有用。
2012-11-13 physics.atom-ph physics.pop-ph quant-ph
Quantum Teleportation Between Distant Matter Qubits
量子隐形传态是指量子态在系统之间的忠实传输,它依赖于纠缠的预先建立,在传输过程中只使用经典通信。我们报道了量子信息在相距约1米的原子量子存储器之间的隐形传态。存储在单个被捕获的镱离子(Yb+)中的量子比特被传送到第二个Yb+原子,在一组完整的状态下平均保真度为90%。隐形传态协议是基于通过干涉和检测从每个原子发射并通过光纤引导的光子来实现原子的纠缠。该方案可用于可扩展的量子计算和量子通信。
2009-07-30 quant-ph
High speed spatially multimode Lambda-type atomic memory with arbitrary frequency detuning
我们提出了一个原子存储器的一般模型,使用超短脉冲的光,它允许空间和时间的多模存储。该过程涉及到在强驱动脉冲的存在下,将微弱的量子光脉冲存储到λ型三能级原子的基态的自旋相干性中。我们的模型给出了一个完整的描述的字段的演变和原子的一致性在空间和时间的整个写入和读出过程。它是有效的任何频率失谐,从谐振的情况下,拉曼的情况下,并允许详细优化的存储器效率。
2011-12-20 quant-ph
Robust Entanglement in Atomic Systems via Lambda-Type Processes
结果表明,当Stokes光子通过泄漏或阻尼从腔中消失时,两个处于$Λ$组态的三能级原子系统可以演化到长寿命的最大纠缠态.讨论了二能级系统中双光子过程的一般模型和有效模型在演化图像上的差异。
2002-11-25 quant-ph
High fidelity teleportation between light and atoms
我们展示了如何在与最近的实验中使用的相同的设置中实现光到原子的高保真度量子隐形传态[J. Sherson等人,quant-ph/0605095,被Nature接受],其中首次证明了这种物种间量子态转移。我们的改进方案利用了原子态和散射光丰富的多模纠缠结构,并需要简单的零差检测信号和压缩光的后处理,以便在现实的实验条件下实现高达90%(85%)的相干(量子比特)态的隐形传态。剩下的限制是由于原子退相干和光损失。
2006-12-13 quant-ph
Technique of quantum state transfer for a double Lambda atomic beam
本文将双$Λ$型系统中从光到原子集体激发的量子态转移技术推广到物质波,作为一种实现连续原子激光的新方案。发现输出物质波的强度由两个独立相干探测光的初始相对相位决定,这可能为测量两个独立光源的初始相对相位提供了一种有趣的方法。
2004-05-13 quant-ph
Three-dimensional theory of quantum memories based on Lambda-type atomic ensembles
我们发展了一个三维的量子存储理论的基础上的光存储在合奏的λ型原子,其中两个长寿命的原子基态。我们认为光存储在一个有限的空间范围内的合奏,我们表明,在傍轴近似的菲涅耳数的原子系综和光学深度是唯一重要的物理参数,确定量子存储器的质量。我们分析了这些参数对存储光的影响,然后从量子存储器中向前或向后读出。我们表明,对于小菲涅尔数,向前的记忆提供了更高的效率,而对于大菲涅尔数,向后的记忆是有利的。存储在存储器中的最佳光模式与相应的自旋波和输出光模式一起呈现。我们表明,对于高的光学深度,这样的λ型原子系综允许高效的向后和向前的记忆,即使是小菲涅尔数$F\gtrsim 0.1$。
2011-10-31 quant-ph
Rabi oscillations, entanglement and teleportation in the anti-Jaynes-Cummings model
本文提出了一种在反Jaynes-Cummings相互作用机制中产生最大纠缠量子比特态的方案,即所谓的纠缠反极化激元量子比特态。我们证明了在初始真空场中,反Jaynes-Cummings相互作用过程中腔模的拉比振荡与Jaynes-Cummings相互作用过程相反,并且反Jaynes-Cummings相互作用过程中纠缠的时间演化与Jaynes-Cummings相互作用过程中的纠缠具有相同的形式.以生成的反极化激元量子比特态作为初始量子比特,利用纠缠交换协议实现了原子量子态的量子隐形传态,获得了令人印象深刻的最大隐形传态保真度~ $F_ρ=1$ .
2021-07-17 quant-ph
Nonprobabilistic teleportation of field state via cavity QED
本文讨论了一种腔场相干态的隐形传态方案。实验实现利用腔量子电动力学,涉及里德伯原子与微脉塞和拉姆齐腔的相互作用。在我们的方案中,拉姆齐腔和原子起辅助系统的作用,用于从一个微脉塞腔到另一个微脉塞腔的隐形传态。我们表明,即使正确的原子检测失败,在第一次试验中,一个可以成功的teleportating腔场状态,如果适当的测量发生在以后的原子。
2007-03-07 quant-ph
Photon storage in Lambda-type optically dense atomic media. II. Free-space model
在最近的一篇论文[Gorshkov等人,物理修订信函98,123601(2007)],我们提出了一个通用的物理图像,用于描述用于在自由空间中的λ型原子介质中存储和检索光子波包的广泛技术,包括光子群速度的绝热降低、经由非共振拉曼技术的脉冲传播控制和基于光子回波的技术。这个普遍的图片产生了一个适用于所有方法的光子存储和检索的最佳控制策略,并为所有方法产生了相同的最大效率。在本论文中,我们提出了完整的细节,这种分析以及它的一些扩展,包括讨论的影响,非简并的两个较低水平的Lambda系统。本文中的分析是基于从先前论文[Gorshkov等人,A 76,033804(2007)]。
2007-09-08 quant-ph
Teleportation of an arbitrary multipartite state via photonic Faraday rotation
我们提出了一个实用的方案,确定性隐形传送任意多体状态,无论是产品或纠缠,利用法拉第旋转的光子偏振。我们的方案基于单光子脉冲与腔场的输入输出过程,工作在低Q腔中,只涉及原子的虚激发,对腔场衰减和原子的自发发射都不敏感。此外,Bell态测量是通过法拉第旋转加乘积态测量来实现的,这大大降低了用CNOT操作实现Bell态测量的实验难度。
2010-04-14 quant-ph
Quantum teleportation and computation with Rydberg atoms in an optical lattice
激发到里德伯态的中性原子之间可以通过偶极-偶极相互作用发生相互作用,产生一种物理现象,称为里德伯阻塞机制。由于其在量子计算和量子模拟中的潜在应用,该效应引起了人们的广泛关注。量子隐形传态是量子信息科学中的核心协议,在实现有效的长距离量子通信中起着关键作用。在这里,我们首先提出了通过Rydberg封锁实现中性原子隐形传态的方案,其中量子比特的纠缠态可以很容易地制备,并且Bell态的测量只需要单个量子比特操作,而无需精确控制Rydberg相互作用。里德堡激发相干控制、光阱技术和选态原子探测等实验的快速进展为利用D.我和戈特斯曼。L. Chuang [Nature(London)402,390(1999)]用光晶格中的里德伯原子进行的。
2013-09-06 quant-ph
Observation of sub-Doppler absorption in the /Lambda-type three-level Doppler-broadened cesium system
利用耦合激光驱动原子系统中原子的相干性,采用λ型三能级方案,在多普勒展宽的铯原子气室中观察到亚多普勒吸收.随着耦合激光频率失谐量的增加,亚多普勒吸收峰的线宽变窄。计算结果与G. Vemuri等人[PRA,Vol.53(1996)p.2842]。
2003-12-31 quant-ph
Photon storage in Lambda-type optically dense atomic media. IV. Optimal control using gradient ascent
我们使用的数值梯度上升方法从最优控制理论扩展有效的光子存储在λ型介质以前无法访问的制度,并提供简单直观的解释,我们的优化技术。特别是,通过使用梯度上升来塑造用于介导光子存储的经典控制脉冲,我们打开了在非绝热极限中的高效率光子存储的可能性,其中不存在运动方程的解析解。这种控制整形技术使得存储器的带宽能够增加一个数量级。我们还表明,经常讨论的时间反转和光子存储的最优性之间的连接自然从梯度上升。最后讨论了可控可逆非均匀加宽的优化问题。
2008-04-07 quant-ph
Phase-Controlled Atom-Photon Entanglement in a Three-Level lambda-Type Closed-Loop Atomic System
研究了在多光子共振条件下及更高条件下,三能级双量子阱型闭环原子系统中的原子-光子纠缠,发现系统中的冯诺伊曼熵是相位相关的,可以由外加场的强度或相对相位来控制.结果表明,对于外加场的拉比频率的特殊情况,系统是解纠缠的。
2013-01-08 physics.atm-clus quant-ph
Quantum Teleportation within a Quantum Network
我们考虑在量子网络中由发送者,比如说,Alice将未知信息状态传送到多个接收者中的任意给定接收者,比如说,Bob(1),Bob(2),.鲍勃。为此,我们提出了两个方案,利用(n +1)分GHZ态作为量子信道。第一种方案涉及对Bobs的量子位进行C-NOT操作,控制作为Alice的量子位,而第二种方案涉及Bobs在其量子位上的Hadamard基测量。我们将这两种方案推广到量子网络中任意m比特信息态的量子隐形传态。在此基础上,我们提出了利用高失谐量的Λ型三能级原子与光场相互作用制备(n +1)粒子GHZ态的两种实验方案。我们还讨论了可能的实验缺陷,如,原子辐射时间,腔阻尼时间和原子-腔相互作用时间。
2012-10-08 quant-ph
High-fidelity teleportation of entanglements of running-wave field states
我们描述了零光子和单光子行波场态纠缠态的隐形传态方案。除了线性光学元件外,还采用克尔非线性,以便在理想情况下实现100%的成功概率。一个全面的唯象处理的误差在域中的行波物理,线性和非线性光学元件,也给出了,使它能够计算的保真度的隐形传态过程。采用了一种能够探测光子在光学元件中吸收的Bell型测量策略。这种策略,结合通常小的阻尼常数表征的光学设备,结果在一个高保真的隐形传态过程。所提出的方案的可行性依赖于它所要求的克尔非线性可以通过最近报道的冷原子介质中的超慢光传播来实现的事实[Phys. Rev. Lett. 84,1419(2000); Phys.Rev.A65,033833(2002)]。
2002-09-12 quant-ph
Teleporting the one-qubit state via two-level atoms with spontaneous emission
研究了两个初始处于不同原子态的二能级原子与多模真空场耦合的量子隐形传态。重点研究了原子的自发发射、集体阻尼和偶极-偶极相互作用对量子隐形传态保真度动力学的影响,得到了两原子间的空间距离区域,在该区域上态可以进行非经典隐形传态.通过具体的例子说明了信道态的纠缠度是预测量子隐形传态保真度的前提条件,但不是唯一的必要量。
2011-11-25 quant-ph
Photon storage in Lambda-type optically dense atomic media. III. Effects of inhomogeneous broadening
在最近的一篇论文[Gorshkov等人,物理修订信函98,123601(2007)]和前两篇论文[Gorshkov等人,Phys.Rev.A76,033804(2007); 76,033805(2007)],我们使用通用物理图像来优化和证明用于在均匀加宽的λ型原子介质中存储和检索光子波包的广泛技术之间的等效性,包括光子群速度的绝热降低,通过非共振拉曼技术和基于光子回波的技术进行脉冲传播控制。在本文中,我们推广这种处理,包括非均匀加宽。特别是,我们考虑的情况下,多普勒展宽的原子,并假设有一个可以忽略不计的差异之间的多普勒频移的两个光学跃迁。在这种情况下,我们表明,在足够高的光学深度,所有的原子有助于相干的存储过程,如果介质均匀加宽。我们还讨论了固态样品中的非均匀加宽效应。在这种情况下,我们讨论的优点和局限性,扭转的不均匀加宽在存储时间,以及建议一种方法,实现高效率的不可逆的不均匀的配置文件。
2007-09-08 quant-ph
Photon storage in Lambda-type optically dense atomic media. I. Cavity model
在最近的一篇论文[Gorshkov等人,物理修订版信函98,123601(2007)],我们使用通用物理图像来优化和证明用于在自由空间中的λ型原子介质中存储和检索光子波包的广泛技术之间的等效性,包括光子群速度的绝热降低、经由非共振拉曼技术的脉冲传播控制和基于光子回波的技术。在本文中,我们对空腔模型进行了同样的分析。特别是,我们表明,检索效率等于C/(1+C)独立的检索技术,其中C是协同参数。我们还导出了存储的最佳策略,特别是证明了在任意失谐下,以C/(1+C)的最佳效率,可以存储满足TC γ>> 1的任意光滑输入模和满足TC γ ~ 1的某类谐振输入模,其中T是输入模的持续时间,2 γ是跃迁线宽。在该系列的后续两篇论文中,我们对自由空间模型进行了全面的分析,并讨论了非均匀加宽对光子存储的影响。
2007-09-08 quant-ph
Generation of strong short coherent terahertz pulses in Ladder-Lambda and Double-Lambda systems
我们表明,相干驱动的原子或分子介质可能产生强可控的太赫兹辐射短脉冲。该方法是基于最大的量子相干性在气体介质中的光脉冲和相干散射的红外辐射产生脉冲的太赫兹辐射的激发。在室温下,脉冲的能量范围从几nJ到$μ$ J,持续时间从几fs到ns。
2006-02-16 quant-ph
Remote preparation of an atomic quantum memory
量子信息的存储和分发是量子信息处理和量子通信的关键。在这里,利用原子-光子纠缠作为主要的物理资源,我们在实验上演示了远距离原子量子存储器的制备。通过对一个光子量子比特的本地制备态应用量子隐形传态协议,我们在单个光阱87 Rb原子上实现了这种所谓的远程制备态。我们评估了该计划的性能,通过准备的原子状态的全层析成像,达到82%的平均保真度。
2006-08-29 quant-ph
Creation of atomic coherent superpositions in manifolds of levels without multi-photon resonance
提出了一种在终态为双能级的λ型系统中利用受激拉曼绝热通道实现原子相干叠加的方案。在不满足多光子共振条件的情况下,利用双暗态的存在,可以得到两个振幅相等但相位相反的任意相干叠加态。特别地,当控制场与二阶跃迁共振时,产生两个正交的最大相干叠加态。该方案也可以推广到流形Lambda型系统。
2004-01-07 quant-ph
Coherent manipulation of four-level double lambda-like atomic system by a train of ultra-short few-cycle-optical pulses
我们已经证明,在四能级双类双量子阱系统中,利用超短光脉冲的训练可以实现近完全相干。分析了多普勒展宽效应的影响,提出了一种在原子系综中建立不同速度群间高而均匀相干性的方案。我们还提出了一种新的方案,使用啁啾脉冲的激发,并表明,除了在系统中产生的相干性,它是可能的,以改变原子的平移状态。
2014-01-15 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
High and uniform coherence creation in Doppler broadened double lambda-like atomic system by a train of femtosecond optical pulses
本文详细分析了利用几个周期的超短高斯脉冲训练在四能级双量子阱类原子系统中产生相干的过程。分析了多普勒展宽的影响。使用低重复频率的脉冲可以在原子系综中的所有速度群之间产生高相干性。在不同的径向位置内的原子束横截面的脉冲数的函数的相干性的积累训练也报道。我们发现,具有较低重复频率的脉冲训练能够在原子系统的相当大的部分中产生高的且几乎均匀的相干性。
2014-07-07 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Entanglement accumulation, retrieval, and concentration in cavity QED
讨论了两个相距较远的二能级原子腔场的纠缠积累和恢复能力。它表明,这种转移和检索确实可以是理想的共振相互作用。初始非最大纠缠原子对的情况下也被认为是。这导致了在取回阶段将纠缠集中到单个对中的可能性。提出了一种基于相同设置的隐形传态协议。这使得隐形传输与内置的纠缠浓度成为可能。
2009-06-02 quant-ph
Long-Distance Quantum Communication with Neutral Atoms
分析了Duan,Lukin,Cirac,and Zoller提出的基于原子系综的长距离量子通信体系结构(DLCZ)。它的保真度和吞吐量的纠缠分发,纠缠交换,和量子隐形传态的框架内,占在合奏以及损失和信道中的不对称性的多个激发。将获得的DLCZ性能指标与麻省理工学院和西北大学(MIT/NU)的一个团队提出的捕获原子量子通信架构的相应结果进行比较。这两个系统被发现是能够高保真纠缠分布。然而,DLCZ方案只提供有条件的隐形传态和中继器操作,而MIT/NU结构提供完整的贝尔态测量其被困原子。此外,它表明,实现单位条件保真度DLCZ隐形传态和中继器操作需要理想的光子数分辨探测器。用非分辨探测器实现的DLCZ隐形传态和中继器操作的最大条件重复度分别为1/2和2/3。
2005-12-16 quant-ph
Quantum Memory for Light
提出了一种有效的方法来映射和存储原子中传播光的量子态。通过激活光与原子之间的同步拉曼耦合,光脉冲的量子态被存储在宏观原子系综的基态的两个子能级中。我们讨论的应用程序的建议在量子信息处理和原子钟操作超出量子限制的准确性。还讨论了通过隐形传态将原子态转移回光的可能性。
1999-12-03 quant-ph
Fusion of atomic W-like states in cavity QED systems
本文基于原子与单模腔场的大失谐相互作用,提出了两种高效的原子W类态融合方案,通过检测融合原子实现大规模原子W类态的制备,成功概率高且固定,为完美隐形传态和超密编码提供了可行策略。
2024-07-10 quant-ph
Electromagnetically induced transparency for Lambda - like systems with a structured continuum
本文计算了一个含两个较低态和一个由自电离态构成的连续谱或一个具有激光诱导结构的连续谱的类λ模型原子介质的激光修饰电极化率。取决于控制场的强度,可以在小吸收的条件下在窄频率窗口中获得光速的显著降低。一个平滑的过渡之间的情况下,一个平坦的连续和离散的状态作为一个Lambda系统的上状态。
2005-06-24 quant-ph
Optical instabilities in three-level lambda and V system inside double-cavity
我们获得了在低输入光水平下,由竞争合作路径引起的全光耦合系统的光学不稳定性。特别是对于三能级原子系统中的λ和V配置与两个独立的腔模相互作用,我们确定的必要条件相关的非相干路径所需的不稳定性。不稳定性的出现,当涉及到的原子态的跃迁是泄漏的,并有大量的人口,其中的非相干过程的不利影响的合作行为的原子系综。
2013-04-29 nlin.CD physics.optics quant-ph