An adjustable-length cavity and Bose-Einstein condensate apparatus for multimode cavity QED
我们提出了一个新颖的腔QED系统,其中玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)被捕获在一个高精细光学腔中,该腔的长度可以被调节以访问单模和多模配置。我们证明了在这两种配置的原子系综腔的耦合。原子被限制在腔内的远偏离共振光偶极阱(FORT)或交叉光偶极阱通过横向取向的激光。多模腔QED为腔内BEC提供了完全出射的动态光晶格。这样的系统将使量子软物质的探索成为可能,包括超流近晶、超流玻璃、自旋玻璃以及神经形态联想记忆。
2014-11-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
A protocol to preserve quantum coherence in cavity QED
我们考虑了腔QED器件中的量子退相干问题,并研究了薛定谔猫作为相干叠加沿时间保持的可能性。
1999-05-10 quant-ph
Teleportation of Cavity Field States via Cavity QED
本文讨论了两种腔场态的隐形传态方案。在第一个方案中,我们考虑在相干态中制备的腔,在第二个方案中,我们考虑在零和一个Fock态的叠加中制备的腔。
2004-10-29 quant-ph
Secret sharing of quantum information via entanglement swapping in cavity QED
提出了一种基于腔QED中纠缠交换的量子信息秘密共享方案。在我们的方案中,腔衰减和热场的影响都被消除了。
2006-01-21 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
A Cavity QED Implementation of Deutsch-Jozsa Algorithm
Deutsch-Jozsa算法是Deutsch算法的推广,Deutsch算法是第一个编写的算法。我们提出的方案,实现Deutsch算法和Deutsch-Jozsa算法通过腔QED。
2005-11-23 quant-ph
Solvable multistate model of Landau-Zener transitions in cavity QED
我们考虑了单光腔模与线性时变场驱动的二能级系统(自旋)相互作用的模型。当该场通过自旋能级分裂变得与光模的自旋耦合相当的值时,朗道-齐纳(LZ)跃迁的级联导致自旋的共同翻转以交换腔的光子。我们推导出精确的跃迁概率不同的非绝热状态引起的这种扫描的字段。
2016-06-10 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Scheme for the implementation of a universal quantum cloning machine via cavity-assisted atomic collisions in cavity QED
我们提出了一个在腔QED背景下实现Buzek [Phys.Rev.A54,1844(1996)]的$1\to2$通用量子克隆机的方案. et.al该方案要求原子之间的碰撞过程是腔辅助的,原子穿过真空态的非共振腔场。腔场仅被虚拟地激发以面对退相干问题。这就是为什么对腔品质因数的要求可以放宽。
2003-01-08 quant-ph
Secure quantum dense coding via tripartite entangled GHZ state in cavity QED
研究了利用纠缠GHZ态在三个用户之间安全编码经典信息的经济协议。我们在腔QED中实现了原子量子比特的方案,其中原子在经典场的帮助下同时与高度失谐的腔模相互作用。该方案对腔场衰减和热场不敏感,因此基于目前的腔QED技术是可能实现的。
2005-11-07 quant-ph
Engineering propagating cat states with driving-assisted cavity QED
提出利用含多个四能级系统的驱动辅助腔 QED 生成传播光学猫态的方法,并通过后选择与损耗率优化实现高保真度,揭示相关腔 QED 系统的普适特性。
2025-01-21 physics.atom-ph quant-ph
Secure quantum dialogue via cavity QED
利用腔QED中原子的演化规律,提出了一种基于腔QED的安全量子对话协议。本协议采用两步传输和酉运算编码。采用两种安全检查方法来保证其传输的安全性,以抵御外部窃听者的主动攻击。该协议利用腔量子电动力学中任意两个Bell态之间的纠缠交换和共享的秘密Bell态,避免了信息泄漏问题。与已有的基于腔QED的抗信息泄漏量子对话协议相比,该协议在量子测量方面具有优势。
2022-05-05 quant-ph
Phase-selective reversible quantum decoherence in cavity QED experiment
提出了一种新的可行的腔QED实验来分析量子互补和纠缠导致的可逆量子退相干。利用与环境的相位选择性操纵,它是演示如何互补特别是诱导可见性的保存,而量子退相干是更进步的,由于系统和环境之间的显着纠缠。这种效应可以直接观察到使用建议的腔QED测量。
2001-08-27 quant-ph
Scheme for preparation of W state via cavity QED
本文提出了一种利用腔QED产生多腔最大纠缠W态的物理方案。该方案所需的所有操作都是对相互作用时间进行一次调制。
2003-07-24 quant-ph
Entanglement distillation for atomic states via cavity QED
本文提出了一种利用原子碰撞在远离共振腔中实现非最大纠缠原子纯态的腔QED浓缩的物理方案。该方案最大的优点是在蒸馏过程中没有腔模的激发。因此对型腔的质量要求大大放宽。
2003-07-24 quant-ph
Antiresonance phase shift in strongly coupled cavity QED
研究了单原子腔量子电动力学(QED)强耦合体系中的相移。通过系统传输的光,我们观察到与反共振相关联的相移,并表明其频率和宽度仅取决于原子,尽管强耦合到腔。这种位移是光学可控的,达到140度-这是有史以来报道的单个发射器的最大位移。我们的结果为复杂集成量子线路的表征提供了一种新的技术。
2014-01-30 physics.atom-ph quant-ph
Generation of entangled photon pairs in optical cavity-QED: Operating in the bad cavity limit
我们提出了一个确定性产生偏振纠缠光子对的光腔QED方案,该方案即使在坏腔极限下也具有高保真度。该方案基于一个受激四能级原子与两个空光腔模的绝热相互作用过程。利用Monte-Carlo波函数模拟方法研究了腔-QED源的保真度及其在退相干情况下的纠缠性能。在坏腔的限制,接近一个预测的最先进的实验参数值的结晶度。
2008-12-28 quant-ph
Effective generation of entangled states and realization of quantum gate operations in cavity QED
由于一些问题,本文已被作者撤回。
2008-04-01 quant-ph
Generation of entangled states of two three-level atoms in cavity QED
提出了一个利用腔辅助碰撞产生两个三能级原子最大纠缠态的方案。由于腔场仅为虚激发,原子与腔场之间没有量子信息传递。
2003-03-04 quant-ph
Comparison of semiclassical and quantum models of a two-level atom-cavity QED system in the strong coupling regime
我们提出了一个数值研究比较半经典和量子模型的阻尼,强相互作用腔QED系统组成的一个单一的二能级原子与一个单一的量子化腔模相互作用的外部驱动的可调谐单色光场。我们计算了每种模型下耦合系统的稳态透射谱,并表明在强耦合区,两种模型产生截然不同的结果。系统的全量子力学模型正确地产生预期的多光子透射谱,而半经典方法的结果在一个多光子光谱。
2019-04-05 physics.atom-ph quant-ph
Trapping of single atoms in cavity QED
通过将激光冷却和囚禁技术与腔量子电动力学(QED)技术相结合,在一个小的、高精细度的强耦合腔模中囚禁了单个铯原子。观察到的寿命为单个原子被困在腔模式是$τ\approx 28$ ms,并受到波动的光的力量所产生的远失谐腔内场。这种在腔QED中捕获原子的初步实现将使量子信息科学中的各种协议成为可能。
1999-08-02 quant-ph
Scheme for implementing quantum information sharing via tripartite entangled state in cavity QED
研究了利用腔QED中的三方纠缠态在两个用户之间安全地分配和重构单比特量子态的经济协议。我们的方案是不敏感的腔衰减和热场。
2006-08-05 quant-ph
Cavity QED with molecular defects coupled to a photonic crystal cavity
本文提出一种混合方法,通过永久光谱调谐将多个相干分子发射体耦合到光子晶体腔中,实现集体量子态的受控形成,为可扩展的多体腔量子电动力学和化学设计的量子系统奠定基础。
2025-06-02 quant-ph
Light-matter interaction at the transition between cavity and waveguide QED
本文通过冷原子与含纳米光纤的纤维环谐振器耦合实验,研究腔QED到波导QED的过渡,发现谐振器增长会使拉比振荡消失并出现非马尔可夫特征。
2023-02-14 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Manipulating nanoscale atom-atom interactions with cavity QED
本文从理论上探讨了利用腔量子电动力学(CQED)对纳米尺度上激发态原子与基态原子相互作用的调控。我们发展了一种绝热分子缀饰态形式,并证明了在腔中基态原子和长寿命激发态原子之间产生Fano-费什巴赫共振是可能的。的共振示出出现由于非绝热耦合附近的伪交叉之间的修饰状态的潜力。我们说明了我们的结果与模型研究使用费米$^{171}$ Yb原子在双模腔。该研究对利用腔场调控低能原子间相互作用具有重要意义。
2016-09-12 physics.atom-ph quant-ph
Controlling entanglement sudden death and birth in cavity QED
提出了一种通过施加和调节经典驱动场来控制腔量子电动力学系统中纠缠生灭的方案,该系统由两个相互作用的原子组成,每个原子与各自的真空场局域相互作用.
2009-06-07 quant-ph
C++QED: An object-oriented framework for wave-function simulations of cavity QED systems
我们提出了一个有效地进行Monte Carlo波函数模拟腔QED与运动粒子的框架。它在很大程度上依赖于C++中实现的面向对象编程范式,并且可扩展和适用于模拟开放的相互作用量子动力学。为用户提供了许多"元素“,例如泵浦移动粒子、泵浦损耗腔模式和各种相互作用,以组成复杂的相互作用系统,该系统包含在各种配置的电磁场中移动的若干粒子,并对这些系统进行波函数模拟。提供了一些工具,以促进新要素的实施。
2007-01-29 quant-ph
Proposal for direct measurement of concurrence via visibility in a cavity QED system
提出了一种直接测量两量子比特腔系统并发度的实验方案。它基于腔QED技术,利用原子作为飞行量子比特,并依赖于原子几率的两粒子可见性与腔系统的并发性的一致性。该方案适用于两量子比特腔系统的任意纯初态。
2008-04-21 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
Design of Plasmon Cavities for Solid-State Cavity QED Applications
低模体积、高品质因数光子谐振腔的研究因其在光电子学和腔量子电动力学等领域的应用而受到广泛关注。我们提出了一种基于金属分布布拉格反射器限制的表面等离子体模式的腔。我们用时域有限差分模拟分析了这种结构,并获得了品质因数为1000(包括金属损耗)的模式,相对于光子晶体腔减少了模式体积,Purcell增强了数百,甚至能够实现腔QED强耦合。
2006-11-25 physics.optics quant-ph
Generation of arbitrary Fock states via resonant interactions in cavity QED
我们提出了一个产生任意Fock态的方案|在腔QED中使用N个共振里德伯原子。原子与光场的相互作用时间通过斯塔克位移来控制,斯塔克位移的调整方式是每个原子向腔中传输一个光子,使原子探测变得无用。影响原子-场相互作用控制的涨落也被考虑。
2008-04-16 quant-ph
Scalable cavity-QED-based scheme of generating entanglement of atoms and of cavity fields
我们提出了一个基于腔QED的产生原子间纠缠的方案。该方案可扩展到任意数目的原子,并可用于产生各种多体纠缠态,如Greenberger-Horne-Zeilinger态,W态和团簇态。此外,通过原子与光子的角色转换,该方案还可以实现腔场间的纠缠。我们还介绍了一个方案,可以产生一个任意的多部场图状态。
2008-03-20 quant-ph
Non-linear dispersive regime of cavity QED: The dressed dephasing model
在腔量子电动力学(QED)的色散区的系统正在接近色散近似的有效性的极限。我们提出了一个模型,它考虑到非线性修正的敷料的原子的字段。我们发现,在纯退相的存在下,光子填充腔作为一个热浴原子,诱导非相干弛豫和激发。这些影响被证明是减少可实现的信噪比腔QED实现,其中原子是间接测量通过腔传输,特别是在电路QED。
2008-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Cavity-loss induced plateau in coupled cavity QED array
研究了热浴泵浦、腔损耗耗散的耦合腔QED阵列系统的非平衡稳态。在相干(非零光子振幅)阶段,高原地区出现,其中的稳定状态变得对热浴的化学势的变化不变。腔损耗对平台起着至关重要的作用:平台只有在腔损耗存在的情况下才会出现,并且由腔损耗引起的光子漏电流对平台的机制至关重要。
2014-01-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Continuous variable quantum cloning via the Cavity QED with trapped ions
提出了一种利用囚禁离子腔QED系统实现相干态最优$1\to N$克隆机的可行方案。在本方案中,腔模的副本作为克隆机的输出出现在振动模处,腔模作为辅助模实现克隆。进一步证明了这种系统可以产生多模量子态,从而实现远腔相干态的最佳对称$1\to N$遥克隆。
2001-12-07 quant-ph
Entangled States Generated via Two Superconducting Quantum Interference Devices(SQUIDs) in cavity QED
提出了一种利用微波脉冲在热腔中产生两个超导量子干涉器件纠缠态的方案。
2006-01-21 quant-ph
Cavity QED on a nanofiber using a composite photonic crystal cavity
我们证明了腔QED条件在Purcell制度的单量子发射器的表面上的光学晶体。该腔通过组合光学光栅和纳米制造光栅以创建复合光子晶体腔而形成。使用这种技术,观察到单量子点的自发发射率显著增强到的双导模。我们的研究结果为增强光纤上的光-物质界面铺平了道路,并明确应用于量子网络。
2014-09-11 physics.optics quant-ph
Two-photon nonlinearity in general cavity QED systems
我们研究了一般腔QED系统中的双光子非线性效应,包括弱耦合和强耦合,并考虑了原子的辐射损耗。单光子和双光子传播子的解析形式。通过测量这两种耦合机制,我们揭示了光子波包产生大的非线性依赖于腔Q值的条件。我们还讨论了辐射损耗对非线性的影响。
2004-03-16 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
Continuous pumping and control of mesoscopic superposition state in a lossy QED cavity
在这里,我们考虑连续泵浦的耗散QED腔和导出的依赖于时间的密度算符的腔场最初准备作为一个叠加的介观相干态。这种叠加的相干性的控制进行了分析,考虑到注入的二能级里德伯原子束通过腔。我们的治疗方法与其他方法进行了比较。
2000-02-17 quant-ph
An Introduction to Quantum Computing using Cavity QED concepts
我们提出了一个简洁而完整的概念处理量子计算实现腔量子电动力学(CQED)。本文旨在为从其他领域进入该领域的专业人士提供简要概述,他们可能在技术培训期间没有讨论过量子计算背后的概念。
2012-10-08 quant-ph
Efficient and High-Fidelity Generation of Atomic Cluster State with Cavity-QED and Linear Optics
提出了一种利用腔量子电动力学(QED)和线性光学产生原子量子比特团簇态的方案。我们的计划是强大的不完美的因素,如耗散,光子损失,探测器效率低下。对该方案的实验可行性进行了讨论。
2007-03-14 quant-ph
Scheme for remote implementation of partially unknown quantum operation of two qubits in cavity QED
通过构造两个量子比特部分未知量子操作远程实现协议[王安民:PRA,\textbf{74},032317(2006)]的恢复操作,提出了一种在腔QED中实现该协议的方案.采用长寿命的里德伯原子作为量子比特,原子与腔场的相互作用是非共振的。最后,分析了该方案的实验可行性。
2007-01-27 quant-ph
Circuit QED Spectra in the Ultrastrong Coupling Regime: How They Differ from Cavity QED
本文分析电路QED中超强耦合下的光谱,发现与腔QED不同,系统与输出端口的耦合方式导致独特光谱特征。
2024-10-02 quant-ph
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。
2007-02-16 quant-ph
Universal Quantum Cloning in Cavity QED
我们提出了一种在腔量子电动力学(CQED)实验中实现通用量子克隆机[UQCM,Hillery和Buzek,Phys.Rev.A { \bf 56},3446(1997)]。该UQCM作用于与高$Q$腔的电磁场相互作用的原子的电子态。我们在这里讨论的具体情况下的$1 \to 2$克隆过程中使用一个或两个腔的配置。
2002-07-08 quant-ph
Fabrication of a centimeter-long cavity on a nanofiber for cavity QED
我们报道了一个1.2厘米长的腔体直接使用飞秒激光烧蚀的制造。精细度值在200-400范围内的腔模仍然可以保持40- 60%之间的透射率,这可以使腔QED的“强耦合”机制对于被捕获的单个原子远离光纤表面200 nm。对于这样的腔模式,我们估计的单程腔内传输为99.53%。其他腔模式,其可以实现在3-10的范围内的高协同性,显示出超过60-85%的透射率,并且适合于基于光纤的单光子源和“Purcell”机制中的量子非线性光学。
2017-01-24 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Collective strong coupling in multimode cavity QED
我们研究了一个原子-腔系统,其中腔具有多个简并横模。模式分辨腔透射光谱揭示了良好的解决原子腔共振的几个腔模式,集体强耦合的不同模式的签名。此外,实验还表明,腔模之间是通过腔中的原子系综耦合的。详细的理论分析支持的实验观察。这项工作为在基于腔的量子信息处理中使用相互作用的简并模式铺平了道路,其中对应于不同腔模式的量子比特通过两种模式共享的原子相互作用。我们的研究结果也与超冷原子量子自旋玻璃的实验实现有关。
2013-05-12 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Implementation of three-qubit Grover search in cavity QED
利用三个里德伯原子与单模微波腔的共振相互作用,基于三量子比特量子门的思想[Phys.Rev.A73,064304(2006)],考虑了弱腔衰减条件下三量子比特Grover搜索算法的实现.我们模拟了在腔衰减影响下的搜索过程,并表明我们的方案可以有效地实现高保真度地找到标记态。所需的操作是非常接近的达到与当前的腔QED技术。
2007-07-03 quant-ph
Purifying two-bit quantum gates and joint measurements in cavity QED
使用腔QED设置,我们展示了如何实现一个特定的联合测量两个原子的容错方式。基于该方案,我们说明了如何实现量子通信的噪声信道时,本地操作受到错误。我们还提出了一个方案来执行和纯化一个通用的二位门。
1997-08-19 quant-ph
Comment on "Electrostatics-induced breakdown of the integer quantum Hall effect in cavity QED''
Université Paris Cité, CNRS, Matériaux et Phénomènes Quantiques(巴黎西岱大学,法国国家科学研究中心,物质与现象量子研究所)
本文对安多林纳等人关于腔量子电动力学中静电诱导整数量子霍尔效应破坏的研究进行了评论。
2026-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Is there a no-go theorem for superradiant quantum phase transitions in cavity and circuit QED ?
在腔量子电动力学(QED)中,原子跃迁与腔场之间的相互作用由真空拉比频率$Ω_0$测量。类似的术语“电路QED”已经被引入约瑟夫森结,因为超导电路的行为就像耦合到谐振器的玻色子场的人造原子。在该制度与$Ω_0$可比的两级跃迁频率,“superradiant”量子相变的空腔真空已被预测,例如,在迪克模型。在这里,我们证明,如果考虑时间无关的光物质哈密顿量,超辐射量子临界点是禁止的电偶极原子跃迁由于振子强度和规则。在电路QED中,电容耦合类似于电偶极耦合:然而,由于其独特的希尔伯特空间拓扑结构和违反相应的求和规则,这种不通过性质可以通过与谐振器电容耦合的库珀对盒来规避。
2010-06-09 cond-mat.supr-con physics.atom-ph quant-ph
Cavitylike strong coupling in macroscopic waveguide QED using three coupled qubits in the deep non-Markovian regime
我们引入了一个三量子比特波导QED系统来模拟最近实验中实现的探测量子比特嵌入类原子镜的腔-QED强耦合机制。然后,我们将这个系统扩展到深非马尔可夫制度,并展示了深远的作用,延迟上的着装共振,允许显着提高极化激元寿命(由许多数量级),调谐的共振,以及实现Fano的共振和同时耦合到多个腔模式。精确的格林函数解决方案的光谱共振,和量子动力学模拟使用矩阵乘积状态,在那里我们展示了额外的控制腔QED系统使用手性探针量子比特。
2021-06-30 quant-ph
Quantum Search with Two-atom Collisions in Cavity QED
我们提出了一个利用腔量子电动力学实现两量子比特Grover量子搜索算法的方案。圆形里德伯原子被用作量子比特(qubit)。它们与非谐振腔的电磁场相互作用。量子门动力学由腔辅助碰撞提供,对退相干过程具有鲁棒性。我们提出了详细的程序和分析实验的可行性。
2002-03-29 quant-ph
Entangling homogeneously broadened matter qubits in the weak-coupling cavity-QED regime
在分布式量子信息处理中,飞行的光子会纠缠被限制在腔体中的物质量子比特。然而,当物质量子比特被均匀加宽时,腔QED通常需要强耦合机制,这在实际的实验装置中很难实现。在这里,我们表明,高保真纠缠操作是可能的,即使在弱耦合制度,其中阻尼(退相,自发发射,和腔泄漏)压倒量子比特和腔之间的相干耦合。我们的建议使得分布式量子信息处理能够使用比以前要求低得多的技术来执行。
2012-05-01 quant-ph