Coherent control of light field with electromagnetically induced transparency in a dark state Raman coherent tripod system
在标准$Λ$型方案中,利用相干布居俘获引起的两原子能级相干叠加,形成一个三脚架型系统。一个弱的探测脉冲扫描整个系统所示,经历一个交叉从吸收透明,然后放大。因此,探测脉冲的群速度可以被控制为以亚光速、标准速度、超光速甚至负速度传播。结果表明,光场的传播行为完全由相干叠加的初态决定和控制。
2008-01-02 quant-ph
Coherent optical detection of highly excited Rydberg states using electromagnetically induced transparency
在室温铷原子蒸气池中,通过将5 p态与Rydberg态(ns或nd,n=26 ~ 124)耦合,观察到5s ~ 5 p跃迁的电磁感应透明(EIT)。我们证明,窄线宽的EIT共振(2 MHz)允许精确测量的d状态精细结构分裂,并连同灵敏度的里德堡态的电场,我们能够检测瞬态电场产生的动态细胞内的电荷。里德伯态通过EIT的相干耦合也可以用于交叉相位调制和光子纠缠。
2007-01-10 quant-ph
Coherent backscattering of light by atoms in the saturated regime
本文首次计算了饱和原子的相干后向非弹性散射。本文研究了自由空间中准单色激光脉冲与两个相距较远的原子的散射。通过限制自己的散射的两个光子,我们采用微扰的方法,有效的入射激光强度的第二顺序。后向散射增强因子被发现是小于2(排除单次散射后),表明由两个原子发出的双散射光之间的相干性损失。由于未被探测到的光子携带了被探测到的光子的路径信息,所以相干性损失可以用哪个路径的论证来解释,就像双缝实验一样。
2004-03-08 quant-ph
Detection of atomic entanglement and electromagnetically induced transparency in velocity-selective coherent population trapping
本文从理论上研究了用激光冷却方法--速度选择相干布居俘获冷却后原子气体的光学性质。我们证明了弱激光脉冲的应用引起的后向散射脉冲,这是一个原子系统中的纠缠的直接信号,并导致在少光子水平上的单粒子纠缠。如果脉冲与泵浦激光一起施加,则也显示电磁感应透明现象。我们认为这种效应在铷原子气体中是可以观察到的。
2005-01-18 quant-ph
Intensity-dependent dispersion under conditions of electromagnetically induced transparency in coherently prepared multi-state atoms
在电磁感应透明(EIT)条件下,对$Λ$系统的色散特性的兴趣集中在无损非线性方面。我们推广的lambda系统通过引入进一步的简并态,以实现一个“链$ Λ$”的原子,其中多个耦合的探测场显着增强的强度依赖的色散,而不损害EIT条件。
2003-03-19 quant-ph
Antilocalization in Coherent Backscattering of Light in a Multi-Resonance Atomic System
本文报道了超冷原子气体样品中弱定域光反定域的理论预言。计算和蒙特卡罗模拟表明,对于85 Rb原子超精细跃迁附近的选定光谱范围,多重光散射中通过非简并超精细能级的光学跃迁中的量子相干性在其他相互散射路径中产生相消干涉.这种效应导致增强因子小于统一的相干后向散射几何形状,并建议在超冷原子蒸气增强光的扩散的可能性。
2004-07-07 quant-ph
Strong Coherent Light Amplification with Double Electromagnetically Induced Transparency Coherences
实验研究了在强耦合场、信号场和弱探测场驱动下,三脚架型原子中探测场的相干放大。我们通过双电磁诱导透明(DEIT)抑制共振和近共振探针的线性和非线性原子吸收。结合超精细基态之间受温度或原子密度控制的布居数转移(ToP)和吸收抑制的优点,我们可以通过低强度信号场泵浦的受激拉曼散射(SRS)诱导探针的近共振放大。由于增加的ToP速率,SRS的初始和最终状态的增加的布居数差异,以及在光学厚铯蒸气中的第二EIT窗口处的减少的吸收,引起高效的相干放大。
2017-07-29 quant-ph
Generation of entangled coherent states for distant Bose-Einstein condensates via electromagnetically induced transparency
本文提出了一种利用电磁诱导透明(EIT)技术在两个空间分离的原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)之间产生纠缠相干态的方法。利用两束强耦合激光和两束纠缠探测激光使两个相距较远的玻色-爱因斯坦凝聚体处于EIT态,并在探测激光和相距较远的玻色-爱因斯坦凝聚体之间产生原子-光子纠缠态。两个BEC初始处于非纠缠的乘积相干态,而探测激光初始处于纠缠态。在一定条件下,通过对两束出射的探测激光进行投影测量,可以产生两个相距较远的玻色-爱因斯坦凝聚的纠缠态。具体地说,我们提出了两个方案来说明如何产生纠缠相干态的两个遥远的BEC。一种是单光子方案,其中纠缠的单光子态服务于量子信道以产生纠缠的远距离BEC。另一种是利用探测激光的纠缠相干态作为量子信道的多光子方案。此外,我们还得到了一些特别感兴趣的原子-光子纠缠态,如一对光学Bell(或准Bell)态和一对原子纠缠相干(或准Bell)态之间的纠缠态。
2009-03-06 quant-ph
Highly efficient coherent optical memory based on electromagnetically induced transparency
量子存储器是基于量子中继协议的长距离量子通信系统中的重要组成部分。为了超越量子中继器直接传输光子的性能,开发具有高保真度,高效率和长存储时间的量子存储器至关重要。在这里,我们实现了92.0(1.5)\%的存储效率的相干光存储器的基础上的电磁感应透明(EIT)计划在光密冷原子介质。我们还获得了一个有用的时间带宽产品1200,只考虑存储的检索效率保持在50%以上。这两种方案都是迄今为止实现光存储的各种方案中最好的记录。我们的工作极大地推进了对高性能光存储器的追求,并应在量子信息科学中具有重要的应用。
2018-03-20 quant-ph
Dark-State Polaritons in Electromagnetically Induced Transparency
我们确定形式稳定的耦合激发光和物质(“暗态极化激元”)与电磁感应透明中的量子场的传播。暗态极化激元的性质如群速度由光和物质成分之间的混合角决定,并且可以在脉冲传播时由外部相干场控制。特别是,光脉冲可以被减速和“捕获”,在这种情况下,它们的形状和量子态被映射到物质的亚稳态集体态上。这种可逆的相干控制技术的可能应用进行了讨论。
2000-01-26 quant-ph
Spectral Dependence of Coherent Backscattering of Light in a Narrow-Resonance Atomic System
我们报告了一个结合的理论和实验研究的光谱和偏振依赖的近共振辐射相干后向散射从超冷气体的85 Rb原子。在大约6 MHz的范围内对5 s ^{2} S_{1/2} -5 p ^{2} P_{3/2},F=3 -F '= 4超精细跃迁的测量与基于实验原子密度分布的真实模型的模拟进行了比较。在模拟中,考虑了蒸汽中原子的加热、蒸汽的磁化、有限的光谱带宽和其他非共振超精细跃迁的影响。良好的协议之间的模拟和测量。
2003-05-07 quant-ph
Coherent control of optical bistability in Rydberg electromagnetically-induced transparency atomic system
研究了里德堡电磁感应透明(EIT)原子介质在单向环形光腔中的光学行为。由于原子间的强范德华相互作用,光学非线性色散和非线性吸收系数都大大增强。在双光子共振条件下,我们证明了探测单光子失谐可以改变三阶非线性系数的相位,从而在不同的色散型和吸收型比例下调谐光学双稳特性。这使得能够对光子器件进行单光子控制,以进一步操纵除了开关和晶体管之外的光。更有趣的是,我们预测了耦合拉比频率和原子密度的因素的光学双稳的标度现象的出现。此外,我们还讨论了腔失谐量和镜透射系数对光学双折射行为的影响。这种强双折射特性为实现光计算中的全光逻辑门器件提供了良好的条件。
2018-11-12 quant-ph
Diagrammatic approach to coherent backscattering of laser light by cold atoms: Double scattering revisited
我们提出了一个图形推导的相干后向散射光谱从两个二能级原子使用泵探测的方法,其中的多重散射信号推导出从单原子的响应,并提供了一个物理解释的单原子积木。
2012-12-22 physics.atom-ph quant-ph
Generation of entangled coherent states via cross phase modulation in a double electromagnetically induced transparency regime
纠缠相干态的产生是利用相干态进行量子信息处理的重要组成部分。最近,已经提出了许多方案来实现这一任务。为了产生行波纠缠相干态,交叉相位调制,优化的光学克尔效应增强在电磁诱导透明(EIT)制度的稠密介质中,似乎是非常有前途的。在这种情况下,我们提出了一个完全量化的模型,最近提出的双EIT计划[D。Petrosyan和G. Kurizki,{ \sl Phys.Rev.A} { \bf 65},33833(2002)]:采用完全哈密顿方法执行量化步骤。这使我们能够为两个相互作用的量子光场写出有效的运动方程,表明一个场的动力学如何取决于另一个场的光子数算符。薛定谔猫态是两个不同相干态的叠加态,其制备过程被简单地揭示出来。这是基于经由两个光场(最初以相干态制备)的双EIT的非线性相互作用以及基于使用$50:50$分束器和两个光电检测器执行的检测步骤。为了显示所产生的纠缠相干态的纠缠,我们建议测量光场的联合正交方差。我们证明了纠缠相干态满足基于正交方差测量的纠缠的充分条件。我们还展示了我们的方案是如何强大的零差检测器的低检测效率。
2002-10-07 quant-ph
Observation of Electromagnetically Induced Transparency and Slow Light in the Dark State - Bright State Basis of CPT
在由一个激发态和两个相干叠加的基态能级组成的三能级系统中观察到了电磁感应透明现象。这种特殊的基态基是由标准相干布居囚禁组态中同一原子系统的所谓亮态和暗态组成的。EIT的特性,即,在这个不寻常的基础上,传输窗口的宽度和减少光的群速度,理论和实验研究,并被证明是基本相同的标准EIT在同一系统中。
2009-08-26 quant-ph
Coherent Backscattering with Nonlinear Atomic Scatterers
本文研究了准单色激光与冷二能级原子稀气体的相干后向散射。我们考虑微扰制度的弱强度,非线性效应产生的{ \em非弹性}双光子散射过程。这里,相干反向散射可以通过{ \em三个}不同的散射振幅之间的干涉形成。因此,如果弹性散射光子从光电探测信号通过适当的频率选择性检测过滤掉,我们发现非线性后向散射增强因子超过线性障碍2。
2004-11-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent backscattering of light from ultracold and optically dense atomic ensembles
本文综述了超冷原子气体在弱定域区近共振辐射相干后向散射的实验和理论研究。讨论了基于相干背散射过程的原子系综高分辨光谱学的最新进展。我们还提出了几个新的实验方案,适用于多次散射的弱本地化制度的时间相关的光谱。
2017-01-24 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Electromagnetically induced transparency in an inverted Y-type four-level system
从理论上研究了弱探测激光与两个附加相干光场驱动的倒Y型四能级原子系统的相互作用。在相干耦合场的影响下,探测光的稳态线性极化率表明,系统可以出现单或双电磁感应透明窗口,这取决于耦合光的振幅和失谐量。与探测激光的群速度相关联的相应折射率可以通过耦合场在两个透明窗口处进行控制。当两束耦合激光处于共振状态时,探测光场的传播可以在单个透明窗口内从共振附近的超光速转变为共振时的亚光速。这为量子信息处理提供了潜在的应用。我们提出了一个原子$^{87}Rb$系统的实验观察。
2009-09-11 quant-ph
Coherent Backscattering of Light with Nonlinear Atomic Scatterers
本文研究了弱非线性条件下单色激光与冷二能级原子的相干后向散射。原子的非线性响应导致平均场传播(非线性折射率)和散射事件的修改。使用微扰方法,非线性效应产生的非弹性双光子散射过程。我们提出了一个详细的图解推导的弹性和非弹性分量的后向散射信号的标量和矢量光子。特别是,我们表明,相干后向散射现象起源于在某些情况下,从三个不同的散射振幅之间的干涉。这与线性区域形成鲜明对比,在线性区域中,这是由于两个不同的散射振幅之间的干涉。特别是,我们表明,如果弹性散射光子从光检测信号中过滤掉,非线性后向散射增强因子超过线性障碍2,一致的三振幅干涉效应。
2005-09-16 cond-mat.dis-nn quant-ph
Strong electromagnetically induced transparency in atomic media with large residual Doppler broadening
在嵌入到电气体放电中的热(1000 K)钙蒸气中观察到电磁诱导透明和相干布居俘获。在非常不利的条件下观察到出乎意料的大衍射率(高达70%):探测波长短于耦合波长,耦合拉比频率显著小于双光子跃迁的剩余多普勒线宽。我们发展了一个理论模型,表明所观察到的结果是由于一个强大的探测光束和一个小的开放字符的原子系统的综合影响。相干布居俘获也表现为气体放电阻抗的变化,并且该现象可以通过光电流效应以高灵敏度探测。
2006-11-30 quant-ph
Coherent backscattering of inelastic photons from atoms and their mirror images
相干后向散射是波在无序介质中传播时的相干效应,涉及两个或多个散射事件。在这里,我们报告的观察相干后向散射从单个原子和它们的镜像。该系统显示出两个重要的优点:首先,可以在低光密度下观察到这种效应,这使得可以在非常稀薄的云中或远离共振的地方工作。第二,由于原子的辐射与其自身图像的辐射相长干涉的事实,该现象对由强饱和引起的退相更加鲁棒。特别是,非弹性散射光子的干涉过程中的贡献被证明。
2016-09-05 physics.atom-ph quant-ph
Coherent backscattering and coherent forward scattering effects in variations of the random quantum kicked rotor
本文研究了随机量子踢转子模型中的相干多重散射效应,通过改变Floquet周期起始时间引入两类新模型,详细分析了非平凡背景上的干涉结构起源及近似公式,并探讨了散射峰高度,为冷原子实验提供理论解释。
2025-03-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
Observation of Electromagnetically Induced Transparency for a Squeezed Vacuum with the Time Domain Method
将处于压缩真空态的探测光与处于相干态的强控制光一起注入到冷的87 $Rb原子中。由于电磁感应透明,产生了一个亚MHz窗口,并且入射压缩真空可以通过冷原子而没有光学损失,这是使用时域零差方法成功监测到的。
2008-01-27 quant-ph
Ultraslow Propagation of Squeezed Vacuum Pulses with Electromagnetically Induced Transparency
我们成功地观测到了具有电磁感应透明的压缩真空脉冲的超慢传输。压缩真空脉冲(探测光)与强相干光(控制光)一起入射到激光冷却的87Rb气体上。采用对真空状态敏感的零差法探测探测穿过气体的探测脉冲。对于时间宽度为10 μ s的探测脉冲,观察到3.1 μ s的延迟。
2008-01-27 quant-ph
Coherent backscattering of intense light by cold atoms with degenerate energy levels: Diagrammatic treatment
本文将强激光对简并能级原子的相干背散射的图解泵浦-探测方法推广到一般情况。我们采用这种方法的双散射信号的光泵原子的过渡$J_g\rightarrow J_e=J_g+1$的螺旋度保持偏振通道的特性。我们发现,在饱和状态下,内部简并变得明显的原子与$J_g\geq 1$,导致更快的CBS增强因子的减少,增加饱和参数比在非简并的情况下。
2014-07-10 physics.atom-ph quant-ph
Bragg solitons in an electromagnetically induced transparency medium
本文讨论了在电磁感应透明介质中产生布拉格孤子的可能性。我们表明,这种相干介质可以被设计成一个布拉格光栅与一个大的克尔非线性通过适当的光场的安排。与以往的研究不同,该介质的参数可以通过调节激光的强度和失谐量来控制。因此,该方案可能提供一个机会,研究布拉格孤子的动力学。用低功率的灯做实验是可能的。
2006-11-03 quant-ph
Coherent inelastic backscattering of laser light from three isotropic atoms
在保螺旋偏振通道中,研究了二次和三次散射对激光从饱和各向同性原子相干后向散射的影响。使用最近提出的图解泵浦-探测方法,我们解析推导出单原子光谱响应的经典多色驱动场,将它们自洽地结合到双重和三重散射过程,并数值推导出相应的弹性和非弹性光谱,以及总的背散射强度。我们发现,与单独的双散射相比,三重散射贡献的考虑导致相位相干性随着原子跃迁饱和度的增加而衰减得更快,并且与锶原子的实验更好地一致。
2015-04-27 physics.atom-ph quant-ph
Electromagnetically Induced Entanglement
在强抽运场和弱探测场驱动下,在传统的Lambda型三能级原子系统中出现了一种新的量子现象-电磁诱导纠缠.泵浦场和探测场之间的纠缠可以通过两个较低能级之间的低相干衰减率、高泵浦场强度和原子系综的大光学深度来实现。物理起源是泵浦场和探测场产生的较低的双重态之间的量子相干性,类似于众所周知的电磁感应透明。该方法可以在仅利用相干光场的情况下,在亮光束间产生非简并窄带连续变量纠缠,在实际的量子信息处理中有着潜在的和广泛的应用。
2015-05-18 quant-ph
Generation of atom-photon entangled states in atomic Bose-Einstein condensate via electromagnetically induced transparency
本文提出了一种在原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中产生光子与原子间连续变量纠缠态的方法。提出的方法涉及一个具有三个内态的原子BEC,一个弱量子化的探测激光和一个强经典耦合激光,它们形成一个三能级的Lambda型BEC系统。我们考虑的情况下,BEC是在电磁感应透明(EIT)的耦合激光比探测激光强得多。在这种情况下,上能级和中间能级是空的,因此它们的绝热消除使得有效的双模模型只涉及最低内部能级的原子场和量子化的探测激光场。原子-光子量子纠缠是通过激光与原子、原子间相互作用和双光子失谐产生的。研究了如何产生原子-光子纠缠相干态以及光子(原子)相干态与原子-(光子-)宏观量子叠加态之间、光子-MQS态与原子-MQS态之间的纠缠态。
2004-02-04 quant-ph
Tunable negative refraction without absorption via electromagnetically induced chirality
我们表明,具有最小吸收的负折射可以通过类似于电磁感应透明的量子干涉效应获得。将磁偶极跃迁与电偶极跃迁相干地耦合导致电磁诱导的手性,其可以提供负折射而不需要负磁导率,并且还抑制吸收。这种技术允许在光学区域中的负折射,在密度下磁化率仍然很小,并且折射/吸收比比以前可实现的大几个数量级。此外,折射率的值可以通过外部激光场进行微调,这对于实际实现亚衍射极限成像至关重要。
2007-03-05 quant-ph
Frequency filtered storage of parametric fluorescence with electromagnetically induced transparency
将中心频率共振在87RbD1线上的宽带参量荧光脉冲(探测光)注入到冷原子系综中,并与相干光(控制光)耦合。由于参量下转换过程中的低增益,探测光处于高度聚束的光子对状态。通过关闭控制光,电磁感应透明窗口内的探测光被映射到原子上。当控制光被打开时,探测光被取回,并且从超聚束效应和取回光的相干时间的增加确认频率滤波存储。
2008-01-27 quant-ph
Control of coherent backscattering by breaking optical reciprocity
互易性是一个普遍的原则,对物理学的许多领域都有深远的影响。在凝聚态物理、光学物理和声学中,由互易性引起的一个基本现象是量子或经典波的相长干涉,这些波在无序介质中沿着时间反转的路径传播,导致例如弱局域化和金属-绝缘体转变。先前的研究表明,当互易性被打破时,这种相干效应被抑制。在这里,我们表明,通过以受控的方式打破互惠,我们可以调整,而不是简单地抑制,这些现象。特别是,我们操纵光的相干后向散射,也称为弱局部化。通过利用非互易磁光效应,我们控制了多模光纤中强模式混合下时间反转路径之间的干涉,实现了后向散射强度从峰值到谷值的连续过渡。我们的结果可能为复杂系统中经典波和量子波的相干控制开辟新的可能性
2015-05-06 physics.optics quant-ph
Observation of lasing without inversion in a hot rubidium vapor under electromagnetically-induced transparency conditions
在光腔中,在电磁感应透明(EIT)条件下,我们观察到热铷原子气体中的无反转连续激光。该介质由单个"耦合“光束相干地和共振地泵浦,该光束也在激光跃迁中产生EIT。稳态强度的阈值作为原子密度和耦合光束的强度的函数。一个有效的三能级λ系统的理论模型表明,增益无反转是可能的,在这个系统中,如果两个基态耦合的去极化碰撞,如果衰变分支比满足一定的条件。
2008-06-24 quant-ph
Quantum emulation of coherent backscattering in a system of superconducting qubits
在凝聚态系统中,时间反演对称性存在下的相干背散射和量子干涉导致了众所周知的现象,如弱局域化(WL)和普适电导涨落(UCF)。在这里,我们使用多通Landau-Zener跃迁避免交叉的高相干超导量子比特来模拟这些现象。当驱动波形是时间反演对称时,量子比特跃迁速率的平均值和标准偏差分别表现出谷和峰,类似于WL和UCF。这个量子位的更高相干性使得这两种效应都能够实现,与早期的工作arXiv:1204.6428形成对比,后者成功地模拟了UCF,但没有观察到WL。这个演示说明了使用非绝热控制来实现超导量子比特的量子仿真。
2020-06-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electromagnetically Induced Transparency Spectra of Ladder Four-Level System with Quantum Frequency Mixing
Chongqing University(重庆大学);Institute for Smart City of Chongqing University in Liyang(常州大学智慧城市研究院)
本研究通过量子频率混频技术在梯形四能级系统中实现电磁诱导透明光谱的二次分裂,并揭示了两种量子干涉效应的独立读出机制,为多能级量子系统的相干控制提供了新方法。
2026-01-28 quant-ph
Coherent backscattering in nonlinear atomic media: quantum Langevin approach
本文从理论上研究了近共振光场在强单色光场作用下被两个原子散射的相干性。为了适当地纳入饱和效应,我们使用量子朗之万方法。与标准的光学布洛赫方程相比,该方法自然地提供了由量子电磁真空涨落引起的辐射光的非弹性谱。然而,为了获得散射光的正确光谱特性,必须正确描述这些真空涨落的统计特性。由于两个原子的存在,这些统计特性不是高斯的:(i)空间两点关联函数显示出斑点状行为,(ii)三点关联函数不会为零。我们还解释了如何将在一个简单的方式传播与频率相关的散射平均自由程,这意味着两个原子嵌入在一个平均散射色散介质。最后,我们表明,饱和引起的非线性强烈修改原子的散射特性,因此,提供了一个源的退相干多重散射。这是通过考虑相干后向散射配置,其中干涉效应被这种退相干机制模糊的例子。这导致所谓的相干后向散射增强因子的减小。
2005-06-01 cond-mat.dis-nn quant-ph
Coherent Backscattering of Entangled Photon Pairs
本研究发现纠缠光子在动态复杂介质中多重散射后仍保持部分关联,并在实验和全波模拟中观察到由输运平均自由程决定的角范围内关联增强,揭示了其源于光子离开并虚重新注入样品的散射轨迹干涉,为复杂系统中的纠缠输运提供了新机遇。
2022-03-17 physics.optics quant-ph
Nanomechanical Inverse Electromagnetically Induced Transparency and Confinement of Light in Normal modes
我们证明了存在的现象的逆电磁感应透明(IEIT)的光机械系统中的纳米机械反射镜放置在光学腔。我们证明了在强耦合场的存在下,两个弱的反向传播的相同的经典探测场可以被系统完全吸收,使得输出探测场为零。光被完全限制在腔内,并且入射探测场的能量在腔场和相干声子的产生之间共享,并且主要驻留在极化激元模式之一中。可以通过外部场的扰动或通过突然改变腔的$Q$来提取能量。
2014-03-27 quant-ph
Two-photon detuning and decoherence in cavity electromagnetically induced transparency for quantized fields
在小噪声近似下,研究了双模腔中量子化光场与$Λ$组态三能级原子的相互作用。原子相对于光场的载流子处于双光子失谐。在输入探测光场为压缩态,输入泵浦光场为相干态的情况下,计算了腔外光场的稳态正交噪声谱。场的平均值在所有分析中都没有改变:原子显示出电磁感应透明(EIT)。研究了腔场输出中原子的基态退相干效应。结果表明,输出光场对双光子失谐量非常敏感。
2008-01-22 quant-ph
Tunable electromagnetically induced transparency with a coupled superconducting system
电磁感应透明(EIT)通常通过使用三能级原子系统来证明。本文从理论上提出了一种通过磁通量子比特和具有较高品质因数的超导LC谐振器组成的耦合系统实现微波电磁感应透明的有效方法。在该系统中,工作能级是二能级磁通量子比特的修饰态和带有探测泵浦场的谐振腔。修饰态之间存在二阶相干转移。通过与常规原子系统的比较,揭示了该系统EIT现象的物理根源。由于整个系统是人工的和可调的,我们的计划可能有潜在的应用在各个领域。
2015-02-08 quant-ph
Broadband coherent optical memory based on electromagnetically induced transparency
量子存储器是可以根据需要存储和检索光子量子态的设备,是可扩展量子技术的重要组成部分。期望将存储器推向宽带状态以便增加数据速率。本文对基于电磁感应透明(EIT)协议的宽带光存储器进行了理论和实验研究。我们首先提供了一个理论分析的问题和要求,以实现宽带EIT存储器。然后,我们提出了我们的实验努力EIT记忆在冷原子对宽带或短脉冲制度。在脉宽为30 ns(对应带宽为14.7 MHz)的情况下,实现了~ 80%的存储效率。受控制光束可用强度的限制,我们不能对更短的脉冲进行最佳存储,但在脉冲持续时间为14 ns(31.4 MHz)的情况下仍获得大于50%的效率。在50%的效率下实现的时间带宽积为1267。
2020-09-19 physics.atom-ph quant-ph
Coherent Two-photon Backscattering and Induced Angular Quantum Correlations in Multiple-Scattered Two-Photon States of the Light
本文研究纯态与混合态双光子多重散射中的相干背散射及角量子关联,揭示其与纠缠、经典关联、散射体排布和材料密度的关系,并提出用量子关联探测纠缠维度。
2024-01-24 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Coherent Backscattering in Fock Space: a Signature of Quantum Many-Body Interference in Interacting Bosonic Systems
我们预测了一个通用的表现形式的量子干涉在多体玻色子系统中的平均返回概率在福克空间的相干增强。这种增强对于外部参数的变化是鲁棒的,并且在平均场方法无法描述的范围内是真正量子的。作为叠加原理在福克空间中的一种直接表现形式,它出现在由于相互作用而产生的多体平衡中。利用Fock空间中干涉路径的半经典方法,计算了后向散射峰的大小及其对破坏时间反演不变性的规范场的依赖性。我们确认我们的预测进行比较,以确切的量子演化概率玻色-哈伯德模型,并讨论我们的研究结果的相关性的背景下,多体热化。
2013-06-13 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Light storage in an optically thick atomic ensemble under conditions of electromagnetically induced transparency and four-wave mixing
我们研究了传统的电磁感应透明(EIT)存储光技术,包括EIT和四波混频(FWM)在一个系综的热Rb原子的修改。光存储的标准处理涉及一个光子模式到集体自旋相干性的相干和可逆映射。已经表明,不需要的,竞争过程,如四波混频增强EIT,可以显着修改信号光脉冲的传播。我们目前的理论和实验证据表明,虽然斯托克斯场确实检测到检索的信号字段,任何信息最初编码在一个播种斯托克斯字段不独立保存在存储过程中。我们提出了一个简单的模型,描述的领域的传播动力学和四波混频的自旋波的影响。
2011-03-10 quant-ph
Slow Light Propagation in a Thin Optical Fiber via Electromagnetically Induced Transparency
我们提出了一种新的配置,利用电磁感应透明(EIT)定制的光纤模式内传播的薄光纤和相干控制其色散特性,大大降低了光纤模式的群速度。该方案的关键是:细光纤的类倏逝场与周围的有源介质强耦合,从而使介质满足EIT条件。我们展示了如何修改由于EIT介质的光纤模式的属性,数值和分析。我们表明,新的修改后的光纤模式的群速度可以大大降低(约44米/秒)使用的相干制备的正氢掺杂的仲氢晶体作为EIT介质的矩阵。
2002-10-04 physics.optics quant-ph
Modulation of single-photon-level wave packets with two-component electromagnetically induced transparency
单光子波包的相干操纵对于光量子通信和量子信息处理具有重要意义。本文利用三脚架型原子介质实现了单光子能级脉冲的可控分裂和调制。采用两束控制光,可以将一个信号脉冲存储到两个不同原子集体激发的叠加态中。通过控制两个控制脉冲之间的时间延迟,我们观察到存储的波包分裂成两个时间上不同的模式。通过控制控制光的频率失谐,我们观察到了信号光脉冲的时域和频域干涉,为信号光脉冲调制和多分裂提供了一种方法。
2015-05-03 quant-ph
Observing Quantum Coherent Oscillations in a Three-Level Atoms via Electromagnetically Induced Transparency by Two-Dimensional Spectroscopy
本文研究二维电子光谱中三能级系统的电磁感应透明效应,发现EIT使主峰分裂为四个小峰并降低均匀展宽,同时峰高随布居时间呈现阻尼振荡,揭示量子拍频现象,有助于获取激发态动力学信息。
2025-01-05 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Quantum Limits to Linewidth Narrowing in Single- and Few-Atom Cavity Electromagnetically Induced Transparency
Kipu Quantum GmbH(Kipu量子有限公司);Universidade Estadual Paulista (UNESP)(圣保罗州立大学)
该研究探究单原子至少原子腔电磁诱导透明的线宽窄化量子极限,通过Lindblad主方程推导解析模型,揭示多光子态激发的限制,提出增加原子数可抑制有害激发以降低最小线宽,为相关器件优化提供依据。
2026-09-01 quant-ph
Quantum coherence in a degenerate two-level atomic ensemble: for a transition $F_e=0\leftrightarrow F_g=1$
研究了线偏振光驱动的$F_e=0\leftrightarrow F_g=1$跃迁和圆偏振光探测的量子相干性效应。由于驱动Rabi频率和塞曼分裂之间的相干性,获得了电磁诱导透明,电磁诱导吸收,以及从正到负色散的转变,以及在宽光谱范围内相干振荡的布居数。在泵浦-探测失谐量为零的情况下,预言了光的亚光速和超光速传播。最后,相干布居俘获态对这种系综中的折射和吸收不太敏感。
2002-11-11 quant-ph
Quantum control of dispersion in electromagnetically induced transparency via interacting dressed ground states
本文对由四个亚稳态基态组成的五能级系统的电磁感应透明(EIT)作了一般性的处理。两个额外的RF/微波场将标准EIT $Λ$原子的两个基态相干耦合到基态流形中的一对额外的超精细态,产生两组通过探测和控制激光器相互作用的修饰态,其耦合到电子激发态。这些新的超精细修饰态在探针的线性光学极化率中表现为除了EIT的Autler-Townes双峰特征之外的新共振。特别是,我们发现,存在两个新的窄共振,其宽度仅限于基态退相干,出现在正常EIT透明窗口。我们表明,通过控制这些RF/微波场的强度,可以工程师的位置和宽度,这些窄共振,从而行使额外的控制的色散和群速度的探头。
2008-07-26 quant-ph
Self ordering and superradiant backscattering of a gaseous beam in a ring cavity with counter propagating pump
研究了在对向泵浦的高Q环形腔中运动的热气体光束的空间自组织和集体相干后向散射的阈值条件。我们将粒子的光共振和光场之间的失谐限制在很大的范围内,其中自发发射可以忽略不计,粒子可以被看作是可极化的点质量。在粒子的加速静止坐标系中使用线性稳定性分析,我们导出了自组织作为粒子数、平均速度、温度和谐振器参数的函数的解析界。我们检查我们的结果,数值迭代过程以及直接模拟的N粒子动力学。由于动量守恒,后向散射强度决定了作用在云上的平均力,这就为快速分子束的停止和冷却提供了条件。
2006-11-21 quant-ph
Quantum Nondemolition Measurement and Heralded Preparation of Fock States with Electromagnetically Induced Transparency in an Optical Cavity
本文提出了一种利用电磁感应透明动力学(EIT)实现量子非破坏(QND)测量和制备Fock态的方法。囚禁在光学腔中的原子系综在两个连续经典外场的作用下形成稳态EIT。当腔中注入一个弱相干场时,EIT系统由于腔注入光子与原子之间的色散耦合而脱离稳态,进入瞬态动力学。由于在瞬态动力学过程中,原子介质的含时线性极化率Im[X(t)]的虚部明显依赖于光子数n,因此测量探测场透射率的变化可以用于小光子数的QND测量,从而以一种预示的方式产生光子Fock态,特别是单光子态。
2012-03-29 quant-ph
Spectrum of coherently backscattered light from two atoms
本文对激光入射到冷原子上的非弹性相干后向散射谱进行了详细的解析和数值分析。我们确定频域的干扰贡献可以是积极的\emph{as well as}消极的-或表现出分散的特点。这些独特的功能解释了互易参数和修饰态双光子散射振幅。
2007-12-30 quant-ph
Time-ordering effects in a one-atom laser based on electromagnetically-induced transparency
基于电磁感应透明的单原子激光器,最近建议[物理评论Lett。124,093603(2020)],能够在强基态耦合的情况下产生薛定谔猫态。在此范围内,我们通过考虑时间序指数的Magnus展开和解析计算时间序项,找到了有效哈密顿量依赖于时间的薛定谔方程的精确解。我们表明,时间排序项影响的相对相位的两个相干分量的生成薛定谔猫态。我们通过计算各种非经典指标的腔场,如总噪声,平均宇称和相对总噪声显示这种影响。我们发现,在腔中的平均光子数低于1时,时间排序变得很重要,与单程参数下转换的情况形成鲜明对比,在单程参数下转换的情况下,在一个光学模式中的平均光子数高于4时,时间排序变得很重要。
2021-09-27 quant-ph