Unification of versions of photon quantum mechanics through Clifford spacetime algebra
麦克斯韦方程的克利福德时空代数描述的审查，并显示给最近出版的版本的光子量子力学的统一图片。从复化的标准拉格朗日量出发，导出了光子波方程和守恒的四元流。发现运动方程和标积与从动量空间波函数和标积的傅立叶变换获得的方程[Phys. Rev. A 102，042201（2020）]非常一致。
2020-11-02 quant-ph
Realization of quantum mechanical weak values of observables using entangled photons
提出了一种利用参量下转换产生的纠缠光子实现量子力学弱观测值的方案。我们考虑了信号模和闲频模分别处于相干态和真空的情况。我们使用低效率的探测器来探测闲频模式的光子，这种弱探测导致信号场量子态的大位移和涨落，可以通过监测光子数和正交分布来研究。
2006-12-22 quant-ph
Two-photon wave mechanics
介绍了多光子态的位置表象波函数及其运动方程。该理论的一个主要优点是它描述了多光子态在非均匀介质中传播的完整演化（包括偏振和纠缠）。作为双光子波函数的使用的演示，我们显示如何在一个轨道角动量纠缠态的两个光子在通过湍流大气传播退相干。
2007-02-21 quant-ph
"All-versus-nothing" nonlocality test of quantum mechanics by two-photon hyperentanglement
我们报道了由一种新的关联光子对参量源产生的偏振和动量超纠缠双光子态的实验实现和表征。通过采用这些状态，进行了量子力学的“全对无”测试。双光子超纠缠态在态工程和量子信息中有着广泛的应用前景。PACS：03.65.Ud，03.67.Mn，42.65。LM
2005-12-14 quant-ph
Testing foundations of quantum mechanics with photons
量子力学的基本思想继续产生违反直觉的理论和物理效应，与经典的自然描述相冲突。单光子水平的光实验在历史上一直处于基础量子理论测试的最前沿，光子工程的新发展继续使新的实验成为可能。在这里，我们回顾了最近的光子实验，以测试两个基本的主题，在量子力学：波粒二象性，中央最近的互补性和延迟选择实验;和贝尔非定域性，最近的理论和技术的进步，允许所有有争议的漏洞，分别在不同的光子学实验。
2015-01-15 quant-ph
Single-photon cooling in microwave magneto-mechanics
本文提出机械谐振器与微波腔的磁耦合方案，实现 $g_0/2π\sim3$ kHz、$C_0\gtrsim10$，并以腔内少于两个光子将谐振器冷却至稳态声子数的三分之一。
2023-04-25 quant-ph
A paradox in the quantum-mechanical treatment of destructive measurements on photons
本文指出，在正统量子力学框架下，对叠加态光子的破坏性测量无法真正测得其属性，构成一个悖论，挑战了此类测量作为QM预言的确认。
2025-10-09 quant-ph
Photon wave mechanics and position eigenvectors
单光子和双光子波函数是通过将量子态矢量投影到数算符和最近构造的光子位置算符[Phys.RevA59，954（1999）]的同时本征矢量上得到的，该算符耦合了自旋和轨道角动量。虽然只有朗道-佩尔斯波函数定义了一个正定的光子密度，一个相似变换到一个双正交场势对的正频率解的麦克斯韦方程保持本征值和期望值。我们表明，这种真实的空间描述的光子是兼容的量子力学的所有通常的规则，并提供了一个框架，了解不同形式的光子波函数在文献中的关系。它也给出了一个量子图像的光学角动量的光束，适用于一个光子和相干态。根据量子力学的规则，这个波函数给出了在空间任何位置计数光子的概率。
2007-05-22 quant-ph
Preparing macroscopic mechanical quantum superpositions via photon detection
本文提出了一种在脉冲腔光学力学中产生宏观机械谐振腔薛定谔猫态的可行方案。首先将机械振子冷却到其基态，然后用不同功率的红、蓝脉冲同时驱动腔实现压缩力学态。随后，利用第二红色脉冲来产生宏观力学量子叠加，条件是检测腔输出光子。最后，在被存储在谐振器中一段时间后，机械状态被映射，与第三红色脉冲，用于状态验证的腔输出场。我们的方法是通用的，也可以用来产生其他类型的非高斯力学状态，如光催化非经典状态。
2019-10-10 quant-ph
Description of diffraction grating experiments for photons and electrons in Feynman's space-time formulation of quantum mechanics: The quantum origins of classical wave theories of light and massive particles
本文根据费曼的路径积分公式，简明地阐述了相对论性量子力学的五个定律，并应用于实验。本文分析了光子和电子的反射式衍射光栅实验，特别是第一次提出电子类波性的Davisson-Germer实验。它示出了如何经典的，纯粹的空间，有效的波理论的光子和电子预测的路径积分公式的量子力学。标准的哥本哈根解释的波动力学严格讨论的光中描述的实验应用的路径积分制定。
2013-11-18 quant-ph
Effective Photon-Photon Interactions in Largely Detuned Optomechanics
我们提出利用失谐驱动激光在强耦合光机械界面实现有效的类分束器和双模压缩光子-光子相互作用。在这个界面中，光学系统和机械振荡器之间的跃迁被大的能量偏移抑制，从而保护光子-光子相互作用免受机械耗散。此外，界面本征模之间的相消量子干涉能够进一步减小初始机械热占据的影响。该界面可以作为光子态工程和混合量子网络的通用模块，在高温热浴中，不需要将机械振子冷却到基态。
2013-06-05 quant-ph
Photonic Framework: Cues To Decode Quantum Mechanics
光子学框架提供了线索，使量子力学的基础可能得到更新，同时又保持了它的数学基础。重新考虑量子理论测量理论，需要消除冯诺依曼哥本哈根解释带来的意识形态偏见。所需的条件桥梁抽象到实验室空间配方的QM允许强调根本性的差异，标准的观点，纠缠和维持的概念有助于这项任务。纠缠事件集成探测设备，导致q测量被视为物理过程。基于经典物理图像的表示元素被移除。一个非代表性的框架因此而成立。
2017-10-04 quant-ph
Photon quantum mechanics with a position observable
Lakehead University（湖首大学）
本文提出了一种基于第二量子化的光子量子力学理论，通过扩展庞加莱算符和引入位置参数，建立了描述光子在光学电路中行为的协变模型，并探讨了其与传统量子力学的关系。
2026-07-17 quant-ph
Photon quantum mechanics in real Hilbert space
传统上，电磁脉冲由耦合到带电物质并因果传播的实场描述。我们将在这里证明，标准经典电磁理论中使用的实场形式具有量子力学解释，其中光子在x处的概率密度是正定的，并且存在代表所有标准物理观测量的算子。本文提出了一种协变的方法来代替在量子光学和量子场论的大多数（但不是全部）表述中出现的ω_{k}^{1/2}依赖性，并导出了实标量单光子超前势和滞后势。
2021-12-04 quant-ph
Photon position eigenvectors lead to complete photon wave mechanics
我们最近构造了一个光子位置算子与交换组件。这在很长一段时间里被认为是不可能的，但是我们的位置本征向量有一个像扭曲光一样的漩涡结构。因此，它们不是球对称的，位置算子也不会变换为向量，所以前面的不存在性论证不适用。我们找到两类位置本征向量，并通过投影到它们定义的位置本征基上得到光子波函数，遵循量子力学的通常规则。厄米位置算子，r 0，导致一个朗道-佩尔斯波函数，而非厄米位置算子和它的伴随类场特征向量导致一个双正交基。这两个基是等价的，因为它们通过相似性变换相关联。非厄米位置算符的本征向量导致场-势波函数对。这些类场正频率波函数满足麦克斯韦方程组，从而证明了ME描述单光子波动力学的假设。数算符的期望值是光子密度与未检测到的光子的积分，这与费曼的结论一致，即非相互作用粒子的密度可以解释为概率密度。
2007-11-01 quant-ph
Quantum mechanical photon-count formula derived by entangled state representation
通过引入热纠缠态表象，导出了四个新的光场密度算符的光计数分布公式。结果表明，这些新的公式可以分别表示为带特征函数的Laguree-Gaussian函数、Wigner函数、Q函数和P函数上的积分，便于计算光子计数。
2010-10-27 quant-ph
Mechanical Oscillator Can Excite an Atom Through the Quantum Vacuum
本文考虑了强耦合的双光子拉比模型，其中一个腔镜与一个机械振子相连。我们发现，当腔处于真空态时，即使腔的品质因数很低，原子与机械振子之间也存在共振耦合。这种耦合是相干的，可以通过动态Casimir效应引起的虚光子对交换来实现。此外，当考虑单光子拉比模型时，我们发现原子可以从虚光子对中吸收一个光子，而让另一个光子转化为实光子。这种行为与著名的霍金辐射类似。我们的理论模型中所用的参数都是目前实验中可行的数据。我们的理论揭示了一种新的有效相互作用，并可能发现应用范围从量子信息纳米技术。
2021-06-27 quant-ph
A model independent study of nonlocality with polarization entangled photons
非定域性作为量子力学的一个基本方面，可以通过对贝尔不等式或其变体的违反来证明，所有相关的研究都假设了局域实在论所表现出的某些相关性。贝尔定理的策略是建立一些标准来区分局域实在论和量子力学关于纠缠系统的非局域性质。在这里，我们提出了一个模型独立的非局域性研究，不需要假设任何本地的理论，因为预期的非局域效应的观察是简单的量子力学。我们的建议涉及一个二分偏振纠缠系统，其中一个光子立即减少到一个圆偏振（CP）状态时，它的伙伴在一个类似空间的距离被检测到在另一个CP状态。由于CP光子携带角动量并在半波片上施加力矩，半波片的机械运动是可测量的，这可以由量子力学很好地描述，并且与任何局部现实假设无关，因此可以机械地监测光子的状态减少。
2020-12-03 quant-ph
Tunneling photons pose no challenge to Bohmian mechanics
Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale and School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China（合肥微尺度物质科学国家研究中心和物理科学学院，中国科学技术大学）；Shanghai Research Center for Quantum Science and CAS Center for Excellence in Quantum Information and Quantum Physics, University of Science and Technology of China（上海量子科学研究中心和中国科学院量子信息重点实验室，中国科学技术大学）；Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China（合肥国家实验室，中国科学技术大学）
本文指出，Sharoglazova等人实验中观测到的半经典速度与玻姆速度差异不构成对玻姆力学的挑战，因两者物理量本质不同，且两种解释在耦合波导中预测的光子隧穿动力学完全一致。
2026-04-28 quant-ph
Anomalous optical bistability and robust entanglement of mechanical oscillators using two-photon coherence
量子相干性是量子力学最令人感兴趣的应用之一，并导致了有趣的现象和不寻常的结果。在这里，我们表明，在一个鲜明的对比，通常的红失谐条件下观察单模光学力学的双稳态，由于双光子相干引起的模间耦合的光强度表现出双稳态的所有值的腔激光失谐。有趣的是，一个非传统的双稳态与“带”形滞后可以观察到蓝失谐激光频率。我们还证明了在绝热状态下，双光子相干性导致了可动镜之间的强纠缠。令人惊讶的是，镜-镜纠缠被证明是持久的环境温度的声子浴高达12 K使用实验参数。
2015-04-29 quant-ph
Relativistic quantum-mechanical description of twisted paraxial electron and photon beams
在相对论量子力学的框架下完成了对扭曲（涡旋）傍轴光子和电子的分析。使用Foldy-Wouthuysen表示从根本上简化了相对论电子的描述，并澄清了扭曲粒子的基本性质。证明了由拉盖尔-高斯波函数定义的扭曲光子是有光的。它的表观亚光性是因为光子能量由隐藏的横向运动贡献，而平均横向动量为零。然而，拉盖尔-高斯光子可以自洽地由具有非零运动学（洛伦兹不变）质量的亚光速质心来建模。该模型的适用性是质心参数与纵坐标无关的结果。所有扭曲和非扭曲的拉盖尔-高斯模式都是潜意识的。拉盖尔-高斯电子也有类似的性质。预测了拉盖尔-高斯光子和电子的速度和质量量子化的新效应。这种效应对于光子是可以观察到的。在一般非惯性系中考虑了由质心模型化的扭曲光子和电子。确定了它们的惯性质量和运动质量。拉盖尔-高斯电子的轨道磁矩与径向量子数无关。
2019-09-05 quant-ph
Quantum-mechanical description of optical beams
光子的量子力学是从维格纳发展的庞加莱群的表象理论中推导出来的。这个理论把螺旋度作为最基本的特性，角动量和偏振是次要的特性。光束的性质完全由光子的量子态决定。光束的偏振被解释为选择螺旋度状态的任意组合的自由。光子的量子力学使人们能够给波粒二象性的概念一个精确的含义。
2017-11-13 quant-ph
Fully quantum-mechanical analytic results for single-photon transport in a single-mode waveguide coupled to a whispering-gallery resonator interacting with a two-level atom
研究了耦合到回音壁谐振腔的单模波导与二能级原子相互作用系统中的单光子输运。单光子输运性质，如透射和反射振幅，以及谐振腔和原子的响应，是通过一个真实的空间方法精确地解决。处理包括谐振腔两个简并回音壁模之间的模间后向散射，以及谐振腔和原子的耗散。我们还表明，一个广义的临界耦合条件，即在波导的输出端的单光子传输去为零的匹配系统的共振，持有全耦合波导环谐振腔原子系统。
2009-01-26 quant-ph
Quantum dynamics of an optomechanical system in the presence of photonic Bose-Einstein condensate
本文从理论上研究了微腔中几乎纯光子凝聚体与振荡机械膜的光-机相互作用。在Bogoliubov近似下，由于凝聚相中存在大量的光子，光子玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的Bogoliubov模与膜的机械运动之间存在线性的强有效耦合，该耦合依赖于非线性的光子-光子散射势.这种耦合导致机械运动的冷却、简正模分裂、输出光场的压缩以及腔场激发模与机械模之间的纠缠。我们发现，一方面，光子气体的非线性增加了微腔输出光场的压缩程度和高温冷却过程的效率。另一方面，它降低了振动膜位移谱的NMS和光机械纠缠度。此外，光子BEC的温度可以用来控制上述现象。
2016-10-14 quant-ph
The single-photon steering and the quantum mechanical free-interaction measurement are identical phenomena
本文提出利用光子内部自由度实验演示单光子导引，并证明其与量子力学无相互作用测量是同一现象，共同源于波函数非局域性，从而为反事实量子通信与计算提供支持。
2025-03-10 quant-ph
Interaction of Mechanical Oscillators Mediated by the Exchange of Virtual Photon Pairs
两个紧密平行的镜子由于源自电磁场的电磁量子真空波动的小力（卡西米尔效应）而吸引。这些真空波动还可以在一个反射镜移动时引起施加在另一个反射镜上的运动力。这里我们考虑由两个振动镜耦合到一个光学谐振腔组成的光机系统。我们发现，运动的力量可以确定显着的耦合率之间的两个空间分离的振动镜。我们表明，通过调谐两个机械振荡器进入共振，能量在量子水平上交换。这种相干运动耦合是通过虚拟光子对的交换实现的，这源于动态卡西米尔效应。这里提出的过程表明，电磁量子真空能够传递机械能，有点像一个普通的UID。我们表明，该系统也可以作为一个机械参数下变频器，即使在非常弱的激励。这些结果表明，真空诱导的运动力开辟了新的可能性，发展的光机械量子技术。
2018-11-07 quant-ph
Semi-relativistic $N$-body quantum mechanics of electrons and photons, with fixed nuclei
有人认为，到20世纪20年代末，一个量子力学模型可能已经到位，不仅产生了库仑相互作用和外部经典静电场和静磁场的多体泡利方程的原子和分子能级，而不需要手动输入这些相互作用，而且还准确地描述了带电粒子与电磁辐射的相互作用，特别是与辐射的发射或吸收相关的原子或分子能级之间的跃迁。这个模型建议重新解释麦克斯韦电磁场方程的时空作为量子力学的期望值的波动方程的时间X配置空间的光子和电子。光子的产生/湮灭形式主义的出现没有调用经典麦克斯韦方程组的二次量子化，也没有涉及产生/湮灭的概念，因此提出了这种形式主义的另一种物理解释。此外，该模型表明，宏观物理模型的洛伦兹协变是通过一个基本微观模型的大数定律出现的，而这个微观模型本身并不是洛伦兹协变的。
2021-05-05 quant-ph
Bell's theorem, quantum mechanical non-locality and atomic cascade photons
1965年的贝尔定理证明了所有对量子力学的现实解释都必须是非定域的。贝尔定理由两部分组成：第一，导出了一个所有局域实在论都必须满足的相关不等式;第二，证明了量子力学概率在某些情况下违反了这个不等式。在理想实验的情况下，贝尔定理已经被证明。然而，在偏振器和检测器是非理想的真实实验的情况下，该定理尚未被证明，因为证明总是需要一些任意的和{ \em ad hoc}的补充假设。在本文中，我们提出了一个新的和相当弱的补充假设的光子从偏振器出现的合奏，我们表明，爱因斯坦的局部性与这一假设的结合导致的有效性的不等式，违反了一个因素，在实际实验的情况下，高达1.5。此外，目前的补充假设是相当弱的，更一般比Clauser，霍恩，Shimony，霍尔特补充假设。
1998-10-19 quant-ph
Quantum Mechanics of a Photon
第一量子化的自由光子是其场强满足真空中的麦克斯韦方程的复数无质量矢量场$A=(A^μ)$。通过赋予时间库仑规范场$A$的矢量空间一个正定的相对论不变的内积，构造了光子的希尔伯特空间$\mathscr{H}$.我们给出了一个明确的表达式，这个内积，确定的哈密顿量的光子与发电机的时间平移$\mathscr{H}$，确定运营商代表的动量和螺旋度的光子，并引入手征运营商的本征函数对应的领域具有明确的标志的能量。我们还构造了一个光子的位置算子，其分量相互交换，并与手征性和螺旋性算子。这就允许光子的局域态的结构具有明确的能量和螺旋性的符号。我们推导了后者的显式公式，并计算了相应的电场和磁场。结果证明，它们不仅在光子局域化的点上发散，而且在包含该点的平面上发散。我们确定轴垂直于这个平面与相关的对称轴，并表明，该轴的每一个选择指定一个特定的位置算子，相应的位置基础，和光子的量子力学的位置表示。特别地，我们研究了由这种位置基确定的位置波函数，阐明了它们与Riemann-Silberstein和Landau-Peierls波函数的关系，并给出了光子空间局域化概率密度的一个显式公式。
2017-09-18 quant-ph
Time-Reversed EPR and the Choice of Histories in Quantum Mechanics
当单个光子被分束器分裂时，它的两个“半”可以将两个遥远的原子纠缠成EPR对。我们讨论了这个实验的时间反演模拟，其中两个遥远的源合作，以发射一个光子。这两个“半光子”与两个原子相互作用，一旦它们被检测为单个光子，就可以将这些原子纠缠成EPR对。纠缠是通过在光子的两个相互排斥的历史之间产生不可逆性而发生的。这种不可逆性可以在两个历史的末尾（通过“擦除”单个光子的路径）或在它们的开始（通过“擦除”两个原子的位置）创建。
2002-05-29 quant-ph
On angular momentum of photons: the role of transversality condition in quantum mechanics
由于横截性条件对光子矢量波函数的限制，光子的总角动量能否分解为自旋部分和轨道部分一直是一个悬而未决的问题。仔细分析表明，这种情况是由于误用了量子力学中的约束。为了正确地使用约束，我们将矢量表示转换为波函数不受任何条件约束的两分量表示。这样做，我们不仅从概念上分离自旋的轨道角动量，但也确定了贝里规范，其中的两个组件的波函数可以正则量子化。一个推论是，只有在一个特定的贝瑞规范中，辐射场才能用平面波正则量子化。固定贝瑞规范的自由度反映了约束的对称性，结果证明具有可观察到的量子效应。
2016-01-28 quant-ph
Direct Observation of Instantaneous Influence between Entangled Photons
我们研究了量子非局域性的直接观测，除了量子力学的理论模型（包括贝尔定理），与一个二分偏振纠缠态，其中一个光子立即减少到一个圆偏振（CP）状态后，其伙伴被检测到在另一个CP状态。本质上是对光子CP态的机械检测，光子携带角动量并对半波片施加扭矩，然后改变半波片的机械运动。如果实现，量子非定域性的模型无关观测在实验中违反了洛伦兹不变性，并可能表明新的基础物理超越了标准模型。
2019-10-14 quant-ph
Efficient Conversion of Optical to Mechanical States Close to the Single-Quantum Level
Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）；Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)（坎皮纳斯州立大学）
该研究在毫开尔文温度下的光机械晶体中，实现了接近单量子水平的高效低噪声光子-声子态转移，创纪录的转换效率达0.76，为量子信息处理提供了重要接口
2026-09-04 quant-ph
First Quantized Theory of the Photon
在近场光学和光隧道理论中，光子波动力学，即，光子的第一个量子化理论，使我们能够以一种灵活的方式解决空间场的局部化问题，这种方式与经典电磁学平滑地联系在一起。本文对光子波动力学进行了严格而统一的发展，并在此基础上提出了一种新的量子化方法。
2007-01-09 quant-ph
Mechanically mediated microwave frequency conversion in the quantum regime
我们报告的观察，有效的和低噪声的频率转换之间的两个微波模式，介导的运动的机械谐振器受到辐射压力。我们实现了具有$95\mathrm{\%}$效率和$14~\mathrm{kHz}$带宽的超过$10^{12}~\mathrm{photons/s}$的相干转换。该光机械频率转换器的附加噪声小于$10^{-1}~\mathrm{photons \cdot s^{-1}\cdot Hz^{-1}}$，适合于量子态转换。我们展示了将该转换器作为可调分束器操作的能力，其直接应用于通过复杂量子网络的光子路由和通信。
2015-11-30 quant-ph
Macroscopic Local Realism Incompatible with Quantum Mechanics: Failure of Local Realism where Measurements give Macroscopic Uncertainties
我们表明，量子力学预测的矛盾与本地隐变量理论的光子数测量具有有限的分辨率，在光子数的结果，这是宏观的绝对值施加不确定性的点。我们展示了这如何可以被解释为一个新的前提，宏观局部实在论的失败。
2000-10-06 quant-ph
Maxwell quantum mechanics
通过导出零分量为正定数密度的守恒洛伦兹四流，将经典的麦克斯韦场论推广到光子的第一量子化理论。场是实的，它们的正（负）频率部分被解释为正能量光子的吸收（发射）。在不变平面波归一化的情况下，光子位置算符是厄米算符，其瞬时局域本征向量变换为洛伦兹四向量。场的真实性和波函数确保了在没有带电物质的情况下因果传播和零净吸收能量。光子概率振幅是光子的状态向量在位置本征向量的基础上的投影的实部，其平方实现玻恩规则。通过使用电磁四势和洛伦兹规范，保持了与量子场论的明显协变性和一致性。
2019-07-18 quant-ph
Two-Phonon Resonance Drives Multicomponent Mechanical Cat States
Peking University（北京大学）；Shanxi University（山西大学）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
利用二次声光耦合难以制备高纯度机械猫态，本文通过单线性耦合在多模系统中实现光子与双声子强相互作用，确定性生成高纯度多组分机械猫态，抗机械和光学损耗。
2026-05-11 quant-ph
Experimental demonstrations of coherence de Broglie waves using sub-Poisson distributed coherent photon pairs
最近，一种新的量子力学解释已经发展为光子的波动性质，其中量子关联的确定性成为一种固有性质，而不违反量子力学。在这里，我们实验证明了所谓的相干德布罗意波（CBW）的量子关联的波动性质的直接证明使用亚泊松分布的相干光子对从衰减激光。实验观测数据与解析解和数值计算相吻合。因此，CBW为确定性和宏观量子技术铺平了道路，例如量子精密测量，量子传感，甚至量子通信，由于基于粒子本质的量子力学的微观非确定性，这些技术受到严重限制。
2021-07-22 quant-ph
Remote Macroscopic Entanglement on a Photonic Crystal Architecture
纳米结构制造和冷却技术的杰出进展使几十年前无法想象的事情成为可能：将单模机械振动带入量子领域。光子和声子激发之间的耦合是光和机械振动的非经典态的天然来源，并且在腔光学力学领域中的研究正在闪电般迅速发展。光子晶体腔是高度可集成的结构，迄今为止已经证明了最强的光机耦合，因此应该在这种混合量子态工程中发挥核心作用。在这种情况下，我们提出了一个现实的预示协议的芯片上制备远程纠缠的机械状态，依赖于国家的最先进的光学机械参数的硅基纳米梁结构。斯托克斯过程的脉冲边带激发与单光子检测相结合，允许在系统中写入离域的机械贝尔态，然后可以在光场中读出其签名。在这个协议中的纠缠度的测量是由发射光中的特征量子干涉图案的可见性提供的。
2015-05-04 quant-ph
Fast Generation of High-Fidelity Mechanical Non-Gaussian States via Additional Amplifier and Photon Subtraction
提出一种在开放光机械系统中通过附加放大器和多光子扣除快速生成高保真机械非高斯态（薛定谔猫态和Fock态）的协议，有效减少退相干并对实验不完美因素具有鲁棒性。
2023-09-07 quant-ph
Popper's test of quantum mechanics and two-photon "ghost" diffraction
卡尔·波普尔很久以前提出的一个关于量子力学的检验被重新考虑，有了进一步的细节和新的见解。第一次发现并考虑到了提案中的一个模糊之处，事实证明，这一模糊之处对于使检验具有决定性意义至关重要。它对最近进行的光子实验的影响[如在D。V. Strekalov \textit{et al.}，物理修订版Lett. { \bf 74}，3600（1995）]进行了简要分析。
2005-07-06 physics.optics quant-ph
Entanglement Between Photons that have Never Coexisted
量子测量的时间和顺序的作用不仅是量子力学的一个基本问题，也是一个令人困惑的问题。量子系统的任何部分已经完成进化，可以立即测量或保存到以后，而不会影响最终结果，无论系统的其余部分是否继续进化。此外，量子力学的非定域性，如纠缠所表现的，不仅适用于空间分离的粒子，也适用于时间分离的粒子。在这里，我们通过产生并充分表征一对从未共存的纠缠光子来证明这些原理。利用时间上分离的两个光子对之间的纠缠交换，我们使第一对中的一个光子与第二对中的另一个光子纠缠。第一个光子甚至在另一个光子产生之前就被检测到了。观测到的量子关联表明时空中量子力学的非定域性。
2012-09-19 quant-ph
Flying atom back-reaction and mechanically generated photons from vacuum
研究了在强耦合条件下，光与物质相互作用时，二能级原子在光子腔中的动力学行为。我们采用了一个封闭的全量子描述，考虑到量子化的原子质心运动，除了其内部的自由度和量子化的光子腔场。我们发现，多个定性不同的动力学制度是可以实现的，根据两个关键的品质因数：动能和裸激发能之间的比率，以及这些裸能量与原子飞行通过腔的时间的乘积。根据这些品质因数的值，原子可以被\emph{dressed}真空反射，或者可以将其部分动能转换为可能发射出腔的真实激发。在第一种情况下，原子经历了一个\emph{quantum regenerative braking}机制，基于能量临时存储到虚拟激发。
2022-09-21 quant-ph
Resonant driving of a single photon emitter embedded in a mechanical oscillator
将微观机械谐振器耦合到纳米级量子系统使得能够经由量子系统控制机械谐振器，反之亦然。耦合通常通过机械谐振器的功能化来实现，但这会导致额外的质量和耗散通道。另一种选择是基于应变的固有耦合。我们在这里采用单片半导体系统。纳米尺度的量子系统是一个量子点;机械谐振器是一个微观喇叭，它同时优化了机械和光子特性。量子点跃迁是共振驱动的。通过共振荧光，我们观察到机械布朗运动，即使在4 K，并证明耦合到不同类型的机械模式。我们确定了一个机械模式的协同比大于1。我们分析表明，位移测量的海森堡极限可以达到与嵌入式两能级系统的情况下，变换有限的光发射器与完美的光子检测。我们认为，操作接近海森堡极限是可以实现的最先进的量子点设备。
2016-08-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
A mechanical quantum memory for microwave photons
本研究利用硅的低声学损耗与声子带隙工程，实现transmon超导量子比特和超长寿命纳米机械振荡器的强耦合，通过动力学退耦合将机械相干时间提升至1ms，将机械振荡器的存储能力拓展到量子领域。
2024-12-11 quant-ph
Heisenberg's Introduction of the `Collapse of the Wavepacket' into Quantum Mechanics
海森堡在1929年将“波包坍缩”引入了量子理论。我们在这里回顾伯克利的一个实验，它证明了这个想法的几个方面。在该实验中，在自发参量下转换的非线性光学过程中，产生了一对子光子，它们处于纠缠态，其能量之和等于母光子的锐能量。一个子光子的波包在另一个子光子的能量被远距离测量时坍缩，以这种方式，双光子系统的总能量守恒。海森伯的能量-时间不确定原理也被证明在这个实验中成立。
2002-01-23 quant-ph
Mechanical memory for photons with orbital angular momentum
我们建议使用声表面波作为光子携带轨道角动量的记忆。我们澄清的物理机制，使信息的传输，推导出的角动量选择规则，必须遵守的过程中，并显示如何优化的光声耦合。我们从理论上证明，高的相干性可以实现，使用现实的参数，为转移的相干光学拉盖尔-高斯态，与大角动量，机械剪切模式。我们的研究结果增加了一个显着的可能性，正在进行的努力实现量子信息处理使用光子轨道角动量。
2013-06-24 physics.optics quant-ph
Coherent Control of an Optical Quantum Dot Using Phonons and Photons
National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；University of Colorado, Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；Icarus Quantum Inc.（Icarus量子公司）
本文研究了利用声子和光子相干控制光学量子点的方法，通过实验展示了量子点人口动力学的控制，并探讨了该技术在量子微波到光子转换中的应用。
2024-05-16 quant-ph
Fully quantum mechanical dynamic analysis of single-photon transport in a single-mode waveguide coupled to a traveling-wave resonator
我们用全量子力学模型分析了耦合到微光学谐振腔的单模波导中的单光子输运动力学。我们研究了在各种耦合条件下，单光子高斯包通过系统的传播。我们回顾了应用于系统的单光子输运现象的理论，并对我们用来求解量子化场的动力学行为的数值技术进行了讨论。为了证明我们的方法，并建立强大的单光子的结果，我们研究的过程中，自动降低或提高的能量下的谐振腔的主动调谐的光学谐振器中捕获的单光子。我们表明，我们的完全量子力学方法再现了半经典的结果在适当的限制和绝热不变量在每种情况下具有相同的形式。最后，我们探讨了单光子在动态调谐耦合光学腔系统中的捕获。
2010-10-12 physics.optics quant-ph
Photon blockade in quadratically coupled optomechanical systems
研究了单色光场弱驱动下二次耦合光机械腔的稳态光子统计。我们通过计算腔光子的二阶关联函数来研究光子阻塞。通过将系统限制在零光子、单光子和双光子子空间内，我们得到了关联函数的近似解析表达式。通过求解包含光学耗散和力学耗散的量子主方程，我们还数值研究了关联函数。结果表明，在深分辨边带和单光子强耦合区，单光子共振驱动将导致光子阻塞，而光子阻塞受到机械环境热噪声的限制.
2013-08-29 quant-ph
Realization of All-or-nothing-type Kochen-Specker Experiment with Single Photons
利用I型相位匹配BBO晶体中的自发参量下转换过程作为单光子源，实现了Simon \QTR{it}{et al}提出的全有或全无型Kochen-Specker实验. [Phys. Rev. Lett. \QTR{bf}{85}，1783（2000）]来验证非上下文隐变量或量子力学是否正确。所得结果与量子力学基本一致。
2002-09-05 quant-ph
Observing relativistic trajectories of single photons
The University of Queensland（昆士兰大学）；The University of Sydney（悉尼大学）；Macquarie University（麦考瑞大学）
本研究在迈克尔逊-萨格纳克干涉仪中实验重构了单光子的相对论玻姆轨迹，观测到其轨迹的亚光速与超光速特征，为探索相对论玻姆力学的特殊特性提供了实验途径。
2026-08-28 quant-ph
Alternative perspective on photonic tunneling
给出了导波的相对论量子力学描述，并在此基础上提出了一种描述和解释电磁波包在小型波导中传播的方法。特别地，我们证明了倏逝模的超光速现象实际上是量子场论中的一个已知结论，并且它保持了量子力学的因果关系。
2007-06-09 quant-ph
