Quantum theory of Kerr nonlinearity with Rydberg slow light polaritons
研究了里德伯慢光极化激元在中间相互作用原子介质中的传播。然后,极化激元的色散关系很好地描述了慢光的速度,这允许一个任意形状的原子云的解析解。我们证明了里德堡极化激元的连接到一个传统的克尔非线性行为的弱相互作用,并确定了领先的量子校正增加的相互作用。我们提出了一个实验装置,它允许一个测量有效的两体之间的相互作用潜力慢光极化激元以及更高的身体相互作用。
2016-04-18 quant-ph
Slow light of an amplitude modulated Gaussian pulse in electromagnetically induced transparency medium
研究了铯原子蒸气中振幅调制高斯脉冲的慢光效应。在单$Λ$型电磁感应透明(EIT)介质中,观察到AMG脉冲比高斯脉冲更严重的畸变。利用傅立叶频谱分析,我们发现失真,以及损失,主要是由线性吸收比色散。在此基础上,提出了一种基于透射谱的补偿方法对慢光脉冲进行整形。此外,我们发现了一种新的方法来获得同时的慢光和快光。
2009-01-20 quant-ph
Slow Light in Doppler Broadened Two level Systems
我们证明了,即使在色散平坦的多普勒展宽介质中,光的传播也会被大大减慢。通过施加在不均匀线形中产生孔的饱和反向传播光束来实现减速。在原子蒸气中,我们计算出的群指数为10^3。计算包括所有相干效应。
2003-10-02 quant-ph
Observations of time delayed all-optical routing in a slow light regime
我们报告了一个延迟的全光路由/开关现象的基础上,通过非简并四波混频过程中的缺陷固体介质中的超低群速度的光。与先前使用慢光效应增强四波混频过程的演示不同,本观察演示了通过相干转换过程将共振拉曼脉冲激发的自旋相干直接恢复为光子相干。
2008-01-23 quant-ph
Slow Light of an Amplitude Modulated Gaussian Pulse in Cesium Vapor
对铯蒸气中振幅调制高斯(AMG)脉冲的慢光进行了演示和研究,对单个脉冲进行适当的振幅调制可以扩展其光谱,从而提高慢光系统的带宽利用率。在单$Λ$型电磁感应透明(EIT)系统中,由于介质的频率依赖性传输,慢AMG脉冲会发生严重的畸变。此外,由于其光谱分布,介质的频率相关色散导致不同光谱分量的同时慢光和快光,从而导致AMG脉冲的一定色散失真。此外,提出了一种后处理方法来恢复慢(失真)脉冲,这表明,通过引入一个线性光学系统与所需的增益谱,我们可以恢复脉冲在“全光”的方式。最后,我们详细讨论了这种补偿过程中的局限性。虽然它是在铯蒸气中使用EIT证明,这种方法应该适用于广泛的慢光系统。
2009-08-26 quant-ph
Force-induced transparency and conversion between slow and fast lights in optomechanics
光学机械通过适当的机械控制可以产生奇妙的光学效果。本文从理论上研究了在有外力作用下,单面光机腔中慢光和快光的效应。慢光/快光的力致透明以及慢光与快光之间的力相关转换是由行波近似(RWA)和反RWA效应引起的,可以通过适当地改变外力引起的有效腔频率来控制。这些力诱导的现象可以应用于控制的光群速度和检测的力的变化,这是可行的,使用目前的实验室技术。
2017-09-07 quant-ph
Slow and stored light and optical depth
我们提出了一个初步的实验研究的光学深度的依赖关系的慢光脉冲和存储在Rb蒸汽。特别是,我们的特点的效率缓慢和存储的光作为Rb密度的函数;脉冲持续时间,延迟和存储时间;和控制场强度。在中等密度下,实验结果与基于简化三能级模型的理论计算结果定性一致。
2008-07-30 quant-ph
Tunable Rotation-Associated Slow-to-Fast Light Conversion via Optomagnonic Coupling
School of Physical Sciences, Great Bay University(广东外语外贸大学大湾学校物理科学学院);Great Bay Institute for Advanced Study(大湾区高等研究院)
本文提出一种整合光子、声子和磁子的光磁系统,通过操控磁子自由度实现与旋转关联的慢光-快光转换,突破传统光机械系统的调谐限制,扩展了光转换频率范围。
2026-03-17 quant-ph
Many-body physics of slow light
本文提出了一个超越弱探测脉冲近似的慢光量子理论。通过将系统的完整哈密顿量简化为单个量子场的有效哈密顿量,我们证明了即使线性化方法不再有效,也可以引入暗态极化激元的概念。该方法使我们能够研究极化激元场的非经典量子态的演化。
2015-01-05 quant-ph
Tunable phonon-photon coupling induces double MMIT and enhances slow light in an atom-opto-magnomechanics
本文理论研究了原子-光-磁力混合系统中声子-光子耦合对双磁力诱导透明及慢光/快光效应的调控作用,发现调节耦合强度可增强慢光,对量子信息处理与通信具有潜在应用价值。
2023-11-29 quant-ph
Transverse localization and slow propagation of light
研究了有限控制光束对电磁感应透明介质中慢光传输横向空间分布的影响。我们得到了一个普遍的判据,并证明了探测信号场负失谐时存在一组定域的定态横模。每一个无衍射横模都有自己的特征群速度,比不考虑横向空间效应的传统理论结果要小。
2005-05-25 quant-ph
Driving the slow-light soliton by controlling laser field
在非线性$Λ$模型的框架下,研究了慢光孤子在原子蒸气和玻色-爱因斯坦凝聚体中的传输。慢光孤子的速度由控制激光产生的与时间相关的背景场控制。对于一个相当任意的时间依赖性的领域,我们发现慢光孤子的介质内的动力学。我们提供了一个分析描述的控制场的信号的速度的非线性依赖。如果背景场在某个时刻被关闭,则信号停止。我们找到了印记在介质中的空间定位记忆位的位置和形状。我们表明,写入光学信息的过程中,可以描述的散射数据的基本散射问题。
2004-12-14 quant-ph
Elimination of the Diffraction of Arbitrary Images Imprinted on Slow Light
提出了一种消除电磁感应透明热原子介质中慢光衍射的方案。非衍射是实现任意傍轴图像通过操纵在动量空间中的磁化率,在普通的方法,它采用特定的模式通过操纵在真实空间中的磁化率的指导相反。对于负的双光子失谐量,运动的原子不均匀地拖曳横向动量分量,导致光在二维中被原子多普勒捕获。
2009-01-29 quant-ph
Slow-light solitons: influence of relaxation
我们将慢光方程的变换应用到我们在以前的工作中发展的Liouville理论中,来研究弛豫对孤子动力学的影响。我们解决了弛豫存在时的孤子动力学问题,发现来自上原子能级的自发发射被强烈抑制。我们的解证明了即使弛豫时间远小于孤子的时间长度,孤子的空间形状也能很好地保持。这一事实对于慢光孤子概念在光信息处理中的应用具有重要意义。我们还证明了弛豫对孤子运动起着阻力的作用,即使控制场是常数,也会使孤子运动减慢。
2006-12-15 quant-ph
Low-light-level nonlinear optics with slow light
在光学厚的冷介质中的电磁感应透明产生了一个独特的系统,其中脉冲传播速度可以是小于$c$的数量级,并且光学非线性变得非常大。因此,非线性过程在低光水平下可能是有效的。使用原子系统与三个,独立的通道,我们证明了量子干涉开关的能量密度的$\sim23$光子每$λ^2/(2π)$的激光脉冲的第二个脉冲的1/e吸收的原因。
2003-09-10 quant-ph
Slow light, superadiabaticity and shape-preserving pulses
我们分析了λ组态中原子暗态与光场精确共振相互作用的非线性动力学。我们发现了保形脉冲的一个推广[R. Grobe,F. t. Hioe和J.H. Eberly,Phys. Rev. Lett. 73,3183(1994)],并表明只要自发发射可以忽略,原子动力学的绝热性条件就永远不会被违反。
2005-09-02 quant-ph
Qubit transfer between photons at telecom and visible wavelengths in a slow-light atomic medium
我们提出了一种方法,使有效的转换量子信息频率之间的不同区域的光谱的基础上,最近证明了强参数耦合的两个窄带单光子脉冲在慢光原子介质中传播[1]。我们证明了在保持初始量子相干性和纠缠的前提下,一个电信波长的输入量子比特以无损和形状守恒的方式转换为另一个可见光域的输入量子比特。这些转换可以以接近其最大值的量子效率来实现。
2009-12-08 quant-ph
Fast light, slow light, and phase singularities: a connection to generalized weak values
我们证明了Aharonov-Albert-Vaidman(AAV)弱值与系统的响应函数有直接的关系,并且在经典和量子域中的适用范围比以前认为的要广得多。利用这一思想,我们建立了一个光学系统,基于双折射光子晶体,具有无限数量的弱值。在该系统中,偏振光脉冲的传播速度表现为超光速和慢光行为,并且在两种状态之间存在急剧的过渡。我们表明,该系统的响应具有二维,涡-反涡相奇点。光学信号处理的重要后果进行了讨论。
2003-10-07 quant-ph
Theory of slow-light solitons
在非线性$Λ$模型的框架下,我们研究了孤子在原子蒸气和玻色-爱因斯坦凝聚体中的传播。我们展示了如何在$Λ$型介质中的快孤子和慢光孤子之间的复杂的非线性相互作用点的可能性,以创建光门,从而控制的$Λ$型介质的光学透明度。在非绝热条件下,给出了慢光孤子在原子介质中的减速、停止和再加速过程的精确解析描述。利用辅助激光产生的控制场实现了对慢光孤子的动态控制。对于一个相当普遍的时间依赖性的字段,我们发现介质内的慢光孤子的动力学。我们提供了一个分析描述的控制场的信号的速度的非线性依赖。如果背景场在某个时刻被关闭,则信号停止。我们找到了印在介质中的空间定位记忆位的位置和形状。我们讨论物理有趣的功能,我们的解决方案,这是在一个很好的协议与最近的实验。
2005-04-12 quant-ph
Slow light in semiconductor quantum dots: effects of non-Markovianity and correlation of dephasing reservoirs
对三能级量子点系统中基于电磁感应透明的慢光传输进行了理论研究,包括非马尔可夫效应和关联退相库。它表明,非马尔可夫性质的过程是非常必要的,即使是传统的失相典型的量子点,导致显着增强或抑制的群速度减慢的因素,以及转移和扭曲的传输窗口。此外,失相库之间的相关性也可以增强或抑制非马尔可夫效应。
2016-01-07 quant-ph
Slow light in paraffin-coated Rb vapor cells
我们目前的初步结果,从实验研究的慢光在反弛豫涂层Rb蒸汽细胞,并描述了这种细胞的建设和测试。包被的细胞壁允许的缓慢的基态退相干速率导致在宽基座顶部具有非常窄(<100 Hz)的透明峰的双结构的电磁诱导透明(EIT)光谱。这种双结构EIT允许光探测脉冲在两个时间尺度上以大大降低的群速度传播。我们讨论了正在进行的努力,以优化这种涂层细胞系统中的脉冲延迟。
2006-02-15 quant-ph
An efficiently and tunable switch between slow- and fast-light in double mode with an optomechanical system
我们研究了受驱动的光机械腔通过库仑相互作用耦合到带电的纳米机械谐振腔的动力学。我们发现,在这种耦合系统中,通过调节激光腔的失谐量,可以从输出光场观察到双模慢光和快光之间的可调谐开关。此外,信号光的频率可以通过库仑耦合强度来调节。该方案在光通信和非线性光学中具有潜在的应用价值。
2016-06-30 quant-ph
Controlling Fano resonance and slow/fast light in a magnomechanical system with an optical parametric amplifier
本文研究含简并光学参量放大器的磁力系统中Fano共振与慢/快光调控,揭示OPA对吸收色散的影响并实现慢光改善,为量子信息处理提供新途径。
2024-07-05 quant-ph
Observation of Ultra-narrow Electromagnetically Induced Transparency and Slow Light using Purely Electronic Spins in a Hot Atomic Vapor
在室温下,在气态~ 4 He中观察到电磁感应透明(EIT)。超窄(小于10 kHz)EIT窗口首次获得纯电子自旋多普勒展宽的存在下。通过测量EIT共振的功率依赖性,强调碰撞的积极作用。慢光的测量为应用开辟了可能的途径。
2008-03-17 quant-ph
Ultrahigh Precision Absolute and Relative Rotation Sensing using Fast and Slow Light
我们描述了一种基于谐振腔的光学陀螺仪,其测量绝对旋转的灵敏度通过利用超光速光传播的异常色散特性来提高。增强由群指数的倒数给出,饱和到由群速度色散确定的界限。我们还展示了如何抵消效应的伴随加宽的谐振器线宽可以规避使用一个有源腔。对于实际条件,增强因子高达106。我们还展示了如何正常色散用于慢光可以增强相对旋转传感在一个专门设计的Sagnac干涉仪,与提高了由慢因子
2007-03-02 quant-ph
Nonreciprocal transmission and fast-slow light effects in a cavity optomechanical system
研究了在强泵浦光场和弱信号光场同时驱动的顺时针和逆时针循环光模的腔光机械系统中的非互易传输和快慢光效应。我们发现,当腔的内禀光子损耗等于腔的外耦合损耗时,系统显示出信号场的非互易传输。然而,当本征光子损耗远小于外耦合损耗时,传输特性的非互易性几乎消失,信号场的群延迟特性表现出非互易性,系统呈现出非互易的快慢光传输现象.
2019-01-04 quant-ph
Temperature Variation of Ultra Slow Light in a Cold Gas
开发了一个模型来解释在Hau等人的实验(Nature { \bf 397},594(1999))中观察到的群速度的温度依赖性。群速度对空间密度的变化非常敏感。密度的不均匀性及其温度依赖性是观察到的行为的主要原因。
1999-11-26 quant-ph
Channelization architecture for wide-band slow light in atomic vapors
我们提出了一个“通道化”的架构,以实现宽带电磁感应透明(EIT)和超慢光传播的原子Rb-87蒸汽。EIT和慢光是通过在原子介质上照射一个强的共振“泵浦”激光来实现的,这允许一个较弱的“信号”光束的缓慢和无衰减的传播,但只有当满足双光子共振条件时。我们的宽带架构是通过分散的宽带信号空间,横向的传播方向,进入原子细胞之前。当在EIT系统中使用特定的塞曼子能级时,则可以引入具有线性梯度的磁场,使得对于每个单独的频率分量满足双光子共振条件。由于慢光是一种群速度效应,利用光脉冲光谱上的差分相移,因此必须引入与完美共振的轻微失配以引起延迟。我们提出了一个模型,该模型考虑了原子在变化的磁场中的扩散以及与EIT所基于的理想三能级系统之外的能级的相互作用。我们发现最大延迟带宽积随带宽减小,并且延迟带宽积~1应该在带宽~50 MHz(~5 ns延迟)时实现。这在传统慢光系统中的~1 MHz带宽上是一个很大的改进,并且可以在信号处理应用中使用。
2005-10-20 quant-ph
Slow-light pulses in moving media
当介质的流速接近光的群速度时,运动介质中的慢光达到一个矛盾的状态。脉冲可以穿透反向传播流超过群速度的区域。当逆流减慢时,脉冲被反射。
2002-01-24 gr-qc quant-ph
Quantum Squeezing of Slow-Light Solitons
研究了工作在电磁感应透明(EIT)条件下的$Λ$型三能级原子系统中产生的慢光孤子的量子压缩特性。结果表明,由于EIT效应产生的巨克尔非线性效应,在短距离内可以实现慢光孤子的显著量子压缩。所得结果有助于理解慢光孤子的量子特性,并有助于在实验上实现冷原子气体中光场的EIT压缩。
2022-02-23 physics.optics quant-ph
Slow light in degenerate Fermi gases
研究了慢光在简并原子费米气体中的传输效应。特别地,我们使用具有轨道角动量的慢光。我们提出了光与物质之间相互作用的微观理论,并展示了慢光如何提供作用于电中性费米子的有效磁场,这是均匀磁场中自由电子气的直接类比。作为一个例子,我们说明了如何相应的德哈斯-范阿尔芬效应可以看到在中性气体的费米子。
2004-09-24 cond-mat.soft quant-ph
Control of light speed: From slow light to superluminal light
本文提出了一种在原子系统中实现光速从慢于c到快于c的控制方案。该方案是基于远失谐拉曼效应。在$Λ$结构中,两个频差很小的远失谐耦合场对探测场会产生两个吸收峰,而两个基态之间的光抽运可以将吸收峰变为增强峰,使两个峰之间的正常色散变为反常色散,从而使探测场从慢光变为超光速传播。
2008-07-01 physics.optics quant-ph
Coherent Control of Hyperfine States and Slow and Fast Light Switching in Ultracold Atoms
我们提出了一个通过相干控制超冷原子系统的超精细基态和激发态来获得慢光和快光的方案。对超冷$^{23}$ Na原子的$D_1$跃迁进行了理论分析。研究了场失谐量和场强对布居转移和激发极化的影响。结果表明,该系统可以获得大带宽的慢光和快光。据推测,慢光和快光可以共同传播,属于不同的光学和拉曼跃迁。此外,据观察,慢光和快光之间的切换是通过控制场强度以及场失谐来实现的。
2021-07-19 physics.optics quant-ph
Engineering chiral light--matter interaction in photonic crystal waveguides with slow light
我们设计了具有高效手性光-物质界面的光子晶体波导,可以与固态量子发射器集成。通过使用滑移面对称波导,我们表明,手性光-物质相互作用可以存在,即使在慢光的慢下来的因素高达$100$,因此光-物质相互作用表现出强烈的Purcell增强和手性。这允许针对发射器位置和频率的范围的接近统一的方向$β$因子。此外,我们设计了一个有效的模式适配器耦合光从一个标准的纳米束波导的滑移面对称光子晶体波导。我们的工作为在固态平台上进行未来的实验奠定了基础。
2016-10-04 physics.optics quant-ph
Storage and retrieval of light pulses in atomic media with "slow" and "fast" light
我们提出的实验证据表明,光存储,即由原子样品的光脉冲的控制释放依赖于过去存在的写入脉冲,不限于小群速度介质,但也可以发生在负群速度介质。一个简单的物理图片适用于这两种情况和以前的光存储实验进行了讨论。
2005-06-28 physics.atom-ph quant-ph
Electromagnetically Induced Transparency and slow light in media with Rydberg Excitons
我们表明,电磁感应透明(EIT)是可能的介质中表现出里德伯激子,并指出现实的参数进行实验。对Cu $_2$ O晶体的计算表明,在这种介质中,由于大的群折射率,可以预期光脉冲会减慢约$10^4$ .
2016-12-29 physics.optics quant-ph
Slow light enhanced correlated photon pair generation in photonic-crystal coupled-resonator optical waveguides
我们演示了硅光子晶体耦合谐振腔光波导中量子相关光子对的产生。利用高Q、小模体积的光子晶体腔的集体共振实现的慢光超模成功地提高了自发四波混频过程的效率。与无慢光效应的光子晶体线缺陷波导相比,光子对的产生率提高了两个数量级。
2013-04-03 physics.optics quant-ph
Efficient all-optical switching using slow light within a hollow fiber
我们展示了一个光纤开关,它是在对应于几百个光子每脉冲的微小能量激活。这是通过将光子和一个小的激光冷却原子系综同时限制在单模光子晶体光纤的微观空芯内,并使用量子光学技术来产生慢光传播和光束之间的大的非线性相互作用来实现的。
2009-01-03 physics.optics quant-ph
Slow light in flight imaging
慢光介质在量子计算和量子效应的增强测量的背景下是感兴趣的,特别强调使用具有单光子的慢光。我们使用光在飞行成像与单光子雪崩二极管相机阵列图像原位脉冲传播通过慢光介质加热的铷蒸汽。慢光传播的飞行中的光成像能够直接可视化一系列物理效应,包括同时观察空间脉冲压缩和时间脉冲色散。此外,照相机的单光子性质允许观察单光子的群速度,其中测量的单光子分数延迟在1 cm的传播上大于1。
2016-11-03 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Exact Mobility Edges in One-Dimensional Mosaic Lattices Inlaid with Slowly Varying Potentials
我们提出了一个家庭的一维镶嵌模型与缓慢变化的潜力$V_n=λ\cos(παn^ν)$,其中$n$是晶格位置指数和$0<ν<1$。将渐近启发式方法与转移矩阵迹映射理论相结合,半解析地求解了能谱中的迁移率边(ME)和伪迁移率边(PME),其中ME将扩展态和弱局域态分开,PME将弱局域态和强局域态分开.利用局域态密度、李雅普诺夫指数和局域化张量,分析了扩展、临界、弱局域和强局域本征态的性质。数值计算结果与理论预测吻合良好。
2020-12-11 cond-mat.dis-nn quant-ph
Light transmission through and its complete stoppage in an ultra slow wave optical medium
研究了光波在超慢波介质中的传输--压缩、放大和光能量存储。我们的唯象处理是完全基于连续性方程的光能通量,和众所周知的狄拉克δ函数的分布产品的性质。这样得到的结果提供了一个清晰的理解,最近的一些实验中的光传输和它的完全停止在USWM。关键词:超慢光,停止光,慢波介质,EIT。
2013-06-06 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Slow Light Effect by Photonic Angular Momentum States
我们证明了超材料中的光子角动量态(AMS)可以用来实现慢光。光子AMS具有螺旋相位,光子的轨道角动量自由度。与传统的超材料慢光方案不同,由于螺旋相位的存在,光子自激系统对所有极化的自由空间辐射都是偶极禁戒的。通过对一种超材料设计的数值模拟,证明了该方案的可行性,即暗光子AMS的间接激发在高透射窗口中燃烧了一些透射凹陷。该慢光方案结合了暗光子自适应调制系统的独特优点,可以实现大于$\sim500$的高群折射率$n_g$。
2012-12-20 physics.optics quant-ph
Entangled photons from on-chip slow light
我们报道了第一个使用片上慢光器件的纠缠产生实验。在基于硅光子晶体的耦合谐振腔光波导中,利用慢光效应增强的高效自发四波混频,产生了1.5- $μ$ m波段高维时间仓纠缠光子对。我们进行了双光子干涉实验,观察到了与可见光$>74\%$的符合条纹。目前的结果使我们能够实现一个芯片上的纠缠源具有非常小的足迹,这是一个必要的功能,量子信息处理的基础上集成的量子光子学。
2014-01-29 physics.optics quant-ph
Controllable Fano resonance and fast to slow light in a hybrid semiconductor/superconductor ring device mediated by Majorana fermions
我们从理论上证明了在一个混合量子点-半导体/超导体环形器件中的Fano共振和从快到慢的光的转换,其中QD耦合到混合S/S环形器件中出现的一对MF。在适当的参量范围内,利用该混合系统研究了弱探测场的吸收谱线的非对称Fano线形及其相关的传播特性,如快光和慢光效应. Fano共振的位置可以由诸如不同失谐机制和QD-MF耦合强度的参数来确定。此外,在探测吸收光谱中的透明窗口(吸收下降接近零)伴随着快速色散,这表明慢或快的光效应,和可调谐的快到慢的光传播(反之亦然)可以通过控制不同的参数制度实现。我们的研究为研究微扰提供了一种全光学手段,并在固态器件中基于微扰的量子信息处理中具有广阔的应用前景。
2019-03-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Observation of Electrically Tunable Chirality Inversion in a Slow-Light Waveguide
University of Sheffield(谢菲尔德大学);Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学)
通过量子点电调谐,实验观测到慢光光子晶体波导中局域光学手性在窄波长范围内反转,并归因于发射体偏离波导中心时手性的强光谱变化。
2026-05-28 physics.optics quant-ph
On Slow Light as a Black Hole Analogue
尽管慢光(电磁感应透明)似乎是建立"哑洞“(黑洞模拟)的理想介质,但它存在许多问题。我们表明,在慢光制度的高相速度,确保系统不能用作模拟显示霍金辐射。即使一个适当设计的慢光装置可以模拟黑洞的经典特征--如视界、模式混合、博戈柳博夫系数等--它也不能再现相关的量子效应。PACS:04.70.Dy,04.80.- y,42.50Gy,04.60. M.
2003-04-04 cond-mat gr-qc quant-ph
Slow light with integrated gain and large pulse delay
我们展示了Rb蒸气中的慢光和存储光,具有理想的特征:脉冲形状的最小损失和失真,以及大的分数延迟(> 10)。此行为通过以下方式实现:(i)在光脉冲传播期间可以可控地改变的群折射率;以及(ii)集成到介质中以补偿脉冲损失的可控增益。任何具有上述两种特性的介质都应该能够实现类似的高性能慢光。
2007-07-02 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Nonlinear quantum optics for spinor slow light
本文研究了双原子里德堡态的双三脚架原子-光耦合方案中单量子水平上的量子非线性效应。在这样的方案中,相干耦合到强相互作用里德堡态的慢光代表一种双分量或旋量光。该方案为控制和操纵光量子提供了额外的可能性。所提出的设置的一个显着特点是,它结合了自旋慢光的自旋-轨道耦合与光子之间的相互作用,即使在双光子失谐为零时,也能够产生第二探测光束。此外,如果单光子失谐具有相反的符号,则光子之间的相互作用可以变为排斥。这与单阶梯原子-光耦合方案不同,在单阶梯原子-光耦合方案中,只要控制光束的拉比频率不是太大,光子之间的相互作用对于正失谐和负失谐都是吸引人的。
2018-07-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Competition between the Modulation Instability and Stimulated Brillouin Scattering in a Broadband Slow Light Device
我们观察到之间的竞争的调制不稳定性(MI)和受激布里渊散射(SBS)在9.2 GHz的宽带SBS慢光器件,其中一个标准的20公里长的单模LEAF光纤被用作SBS介质。当LEAF光纤在~1.55 μm波长处具有强色散时,MI占主导地位,并消耗了大部分泵浦功率。在基于LEAF光纤的系统中,MI的优势抑制了SBS增益,降低了SBS慢光延迟,并将SBS增益带宽限制在126 dB \cdot GHz。在色散位移的高非线性光纤中,由于MI的抑制,SBS慢光延迟得到改善,导致增益带宽积为344 dB \cdot GHz,受到我们可用的泵浦功率0.82 W的限制。
2010-04-20 physics.optics quant-ph
Strongly Nonlinear Slow Light Polaritons in Subwavelength Modulated Waveguides
Institute of Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院物理研究所);Center for Quantum-Enabled Computing, Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院理论物理中心量子使能计算中心);Institute of Physics, Lodz University of Technology(罗兹理工大学物理研究所)
研究通过设计低群速和群速色散的介质超晶格结构,实现强光物质相互作用下的慢光,显著增强非线性效应,推动少光子量子领域发展。
2026-03-31 physics.optics quant-ph
Efficient tunable switch from slow light to fast light in quantum opto-electromechanical system
在探针传输的单一实验中,控制慢光和快光的传播是一项具有挑战性的任务。这种类型的控制只能通过高度非线性相互作用和额外的干扰途径来实现,因此很少报道。在这里,我们设计了一个方案,其中慢光,从慢光到快光的可调开关可以实现在探针传输的基础上的混合设置,这是由一个光学腔与两个带电的纳米机械谐振器(MR)。这两个MR通过可调库仑耦合强度($g_{c}$)静电耦合,形成量子光机电系统(QOEMS)。耦合两个MR的参数$g_{c}$可以通过控制MR上的偏置电压来接通和关断,并且用作可调谐开关,其允许传输的探测场作为慢光($g_{c} \neq 0$)或快光($g_{c} = 0$)传播。在我们的方案中,延迟和脉冲提前的幅度可以通过调节库仑相互作用和泵浦场的功率来控制。此外,我们表明,在我们的模型中的慢光制度是非常强大的腔衰减率。与以前的方案相比,我们的方案具有明显的优势,使国家的最先进的光子产业,以及反映了新兴的混合技术的实力。
2015-03-05 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Causality and information transfer in simultaneously slow- and fast-light media
我们演示了在四波混频方案中使用温暖的钾蒸气的慢光和快光脉冲的同时传输。我们表明,当系统被调谐,使输入的探测脉冲表现出慢光群速度和产生的脉冲传播负群速度,在介质中的信息速度仍然被限制在传播,或小于,c。这些结果表明,光脉冲的信息传输和复制到那些负群速度服从信息因果关系,在某种程度上,这是让人想起一个经典版本的不可克隆定理。此外,这些结果支持的基本概念,光脉冲上的非解析性点对应于新信息的载体。
2017-09-26 physics.optics quant-ph
Direct Imaging of Slow, Stored, and Stationary EIT Polaritons
稳态和慢光效应在量子信息应用中具有重要意义。使用激光冷却的Rb 87原子,我们已经进行了侧成像我们的原子系综在缓慢和稳定的光条件下,这允许直接与数值模型进行比较。使用电磁感应透明(EIT)产生的偏振,与使用反向传播的控制场产生的稳定的光。通过控制两个控制场的功率比,我们可以很好地控制定态光的群速度。我们还比较了使用单色和双色控制场的稳态光的动力学。我们的研究结果表明,这两种情况之间的差异可以忽略不计,与以前的工作EIT为基础的系统。
2017-06-26 physics.optics quant-ph
Strong interaction of slow electrons with near-field light visited from first principles
光与物质波之间的强相互作用,例如电子显微镜中的电子束,最近已经成为理解纠缠的新工具。在这里,我们系统地研究电子-光相互作用的第一性原理。我们表明,增强耦合可以实现慢电子波包与等离子体纳米粒子相互作用的系统,由于同时经典反冲和量子力学光子吸收和发射过程。对于慢电子的纵向加宽长于纳米粒子的尺寸,慢电子和等离子体激元振荡之间的相位匹配表现为控制耦合强度的额外自由度。我们的研究结果为系统和现实地理解超越绝热近似的电子-光相互作用铺平了道路,并为实现纠缠电子-光子系统和涉及光和物质波的玻色子采样设备奠定了基础。
2020-03-31 physics.comp-ph physics.optics quant-ph