Atomic and photonic entanglement concentration via photonic Faraday rotation
提出了两种利用光子偏振的法拉第旋转实现纠缠集中的方案。通过腔QED中的单光子输入输出过程，证明了可以从两个部分纠缠态中提取出最大纠缠原子（光子）态。我们的方案的显著特点是可以通过光子法拉第旋转来实现原子和光子纠缠态的集中，因此它们在实验中可能是通用的和有用的。此外，由于光子法拉第旋转工作在低$Q$腔中，并且只涉及原子的虚激发，因此我们的ECP对腔衰减和原子自发发射都不敏感。
2012-10-07 quant-ph
Analysis of photon-atom entanglement generated by Faraday rotation in a cavity
基于交流斯塔克位移的法拉第旋转是一种能使光子和原子的偏振变量纠缠的机制。我们用Schmidt分解方法分析了这种纠缠的结构。导出了高斯振幅下的纠缠熵和有效施密特数随时间的变化关系。特别是，我们展示了纠缠是如何控制的原子和光子的初始波动。
2006-04-06 quant-ph
Temporal Oscillations of Nonlinear Faraday Rotation in Coherently Driven Media
预言了受驱动四能级系统中非线性法拉第旋转的时间振荡新现象。我们表明，在这个系统中的一个上层，由一个强耦合场产生的电磁感应透明的条件下，弱探测光的偏振旋转表现出缓慢阻尼振荡的频率成正比的强度的外加磁场。这为灵敏的磁力测量开辟了另一种方法。在弱光非线性光学如光子纠缠中的应用是可行的。
2001-12-10 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
Entanglement swapping of atomic states through the photonic Faraday rotation
提出了一种利用光子法拉第旋转实现腔量子电动力学中原子态纠缠交换的方法。两个方案被认为是在其中我们使用三个和四个腔，分别加上一个额外的圆偏振光子。在与被困在腔内的原子相互作用后，系统演化为纠缠的原子-光子态。然后通过对整个原子-光子态的Bell态测量实现纠缠交换。
2010-05-07 quant-ph
Measurement of arbitrary two-photon entanglement state with the photonic Faraday rotation
提出了一种利用光子法拉第旋转测量任意双光子纯纠缠态纠缠度的有效方案。在该协议中，光子纠缠态的纠缠度可以转化为拾取奇宇称光子态的总成功概率。为了完成测量任务，我们需要一些辅助的三能级原子，它们被囚禁在低质量的腔中。我们的协议可以很好地实现在现有的实验条件下。此外，在实际的非完美原子态探测和光子法拉第旋转条件下，我们的协议也能很好地工作。基于这些特点，我们的协议可能是有用的，在当前的量子信息处理。
2014-02-05 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
Faraday Rotation with Single Nuclear Spin Qubit in a High-Finesse Optical Cavity
当非共振光场与原子自旋耦合时，其偏振可以通过法拉第旋转根据自旋的方向旋转，法拉第旋转已用于监测和控制原子自旋。在高精细度光腔中，我们观察到了171 Yb原子单个1/2核自旋的法拉第旋转角超过10度。通过利用单个核自旋与光子之间的耦合，我们还证明了自旋可以通过透射的单个辅助光子的投影来投影或弱测量。
2010-04-28 quant-ph
Paramagnetic Faraday rotation with spin-polarized ytterbium atoms
我们观测了自旋极化镱原子的顺磁法拉第旋转。作为原子样品，我们使用原子束，从磁光阱（MOT）释放原子，并将原子捕获在远离共振阱（FORT）中。由于Yb是抗磁性的并且包括自旋1/2同位素，因此它是自旋物理学的理想样品，例如自旋的量子非破坏测量（自旋QND）。从旋转角度的结果，我们证实了原子几乎是完美的极化。
2005-12-26 quant-ph
Ultrafast geometric manipulation of electron spin and detection of the geometric phase via Faraday rotation spectroscopy
时间分辨法拉第旋转光谱技术是目前研究半导体自旋动力学的一种有力手段。在这里，我们提出了一个全光学的方法来几何操纵电子自旋和检测的几何相位，这种类型的极其敏感的实验。几何相位的全局性质可以使量子操纵更加稳定，这可能在量子器件中找到有趣的应用。
2002-10-17 quant-ph
Vacuum Squeezing in Atomic Media via Self-Rotation
线偏振光在椭圆偏振光自旋转的介质中传播时，在正交偏振方向上会出现压缩真空。给出了自旋与真空压缩度之间的简单关系。在考虑吸收的情况下，我们找到了在任何能产生自旋转的介质中产生压缩的最佳条件。然后，我们找到了当光与各种低角动量态之间的跃迁近共振时原子蒸气产生的真空压缩量的解析表达式。最后，我们考虑了多能级Rb原子气体，在实际条件下分析了D线附近调谐光场的压缩效应。
2002-07-17 quant-ph
Experimental Vacuum Squeezing in Rubidium Vapor via Self-Rotation
根据Matsko等人的建议[Phys.Rev.A66，043815（2002）]，我们报道了在铷蒸气中通过偏振自旋转产生光学压缩真空态。实验装置，本质上只涉及一个二极管激光器和一个加热的铷气室，是简单的，易于扩展。实现了0.85 ± 0.05dB的压缩。
2003-03-18 quant-ph
Nuclear spin squeezing in Helium-3 by continuous quantum nondemolition measurement
我们提出了一种技术来控制宏观集体核自旋的氦-3蒸汽在量子制度使用光。该方案依赖于亚稳态交换碰撞来介导光学可达亚稳态和基态核自旋之间的相互作用，从而产生法拉第形式的有效核自旋-光量子非破坏相互作用。我们的技术可以实现基于测量的核自旋量子控制，例如自旋压缩态的制备。这一点，再加上氦-3中核自旋态长达一天的相干时间，为量子技术的许多应用开辟了可能性。
2020-12-14 quant-ph
Detection of a weak magnetic field via cavity enhanced Faraday rotation
研究了双模简并微波腔中自旋系综诱导的法拉第旋转对弱静磁场的灵敏探测。我们确定使用单光子或多光子输入实现的磁力测量的灵敏度的分辨率的限制。对于含有金刚石中氮空位缺陷系综的微波腔的情况，利用单光子探测场，我们获得了超过$0.5~\text{\nano\tesla}/\sqrt{\text{\hertz}}$的磁力测量灵敏度，而对于多光子输入，我们获得了大约$1 \text{\femto\tesla}/\sqrt{\text{\hertz}}$的灵敏度，使用功率为$P_\text{in}=1~\text{\nano\watt}$的相干探测微波场。
2015-07-01 quant-ph
Low-frequency vacuum squeezing via polarization self-rotation in Rb vapor
我们观察到压缩真空光在795 nm的87 Rb蒸汽通过共振偏振自旋转，并报告噪声边带抑制~1 dB以下的散粒噪声水平跨越从声学（30 kHz）到MHz的频率。这是第一次在原子系统中演示亚兆赫正交真空压缩。所观察到的压缩的光谱范围匹配以及电磁诱导透明（EIT）共振的典型带宽，使这种简单的技术产生的光场与非经典统计在原子跃迁波长的吸引力的EIT为基础的量子信息协议的应用。
2008-02-12 quant-ph
Complete analysis for arbitrary concatenated Greenberger-Horne-Zeilinger state assisted with photonic Faraday rotation
级联Greenberger-Horne-Zeilinger（C-GHZ）态由于在噪声环境下对退相干具有鲁棒性，在未来量子网络中具有巨大的应用潜力。在本文中，我们提出了一个完整的C-GHZ态分析协议的帮助下，一些辅助的单原子被困在低质量腔。在协议中，我们主要利用光子法拉第旋转效应对光子态进行奇偶校验，并结合Hadamard运算和单量子比特测量完成分析任务。我们的协议的成功概率原则上可以达到100%，并且每个逻辑量子比特中编码的物理量子比特的数量不影响分析。我们的分析协议可能在未来的长距离量子通信中有实际应用。
2015-11-17 quant-ph
Optimal multi-photon entanglement concentration with the photonic Faraday rotation
最近的一篇论文（Phys.Rev.A \textbf{86}，034305（2012））提出了一种纠缠集中协议（ECP），用于利用光子法拉第旋转从两对较少纠缠的多光子态中提取一对最大纠缠的多光子Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）态。本文针对任意少纠缠多光子GHZ态，提出了一种改进的ECP。在ECP中，我们只需要一对少纠缠的多光子态和一个辅助光子，整个浓缩过程只需要局域操作。此外，我们的ECP可以重复使用，以进一步集中的纠缠少的多光子态，并获得更高的成功概率。如果考虑到实际操作和不完美的检测，我们的协议更有效。这种ECP在当前的量子信息处理中可能是有用的。
2012-11-02 quant-ph
Faraday rotation of a tightly focussed beam from a single trapped atom
通过将一束线偏振激光束紧紧聚焦到一个囚禁在谐波Paul阱中的激光冷却离子上，证明了由单个原子引起的激光场的法拉第旋转。极化旋转信号还用于测量与电磁感应透明性相关联的相移，并以98 $\pm$ 1%的检测保真度展示量子位跃迁上的内部状态的读出。这些结果对单原子磁强计和原子叠加的色散读出有直接的影响。
2012-12-19 physics.atom-ph quant-ph
Giant optical Faraday rotation induced by a single electron spin in a quantum dot: Applications to entangling remote spins via a single photon
我们提出了一种量子非破坏方法-巨法拉第旋转-来检测微腔中量子点中的单电子自旋，其中带负电荷的激子强烈耦合到腔模。由于腔量子电动力学和光学自旋选择定则，从腔反射的左、右旋偏振光感受到不同的相移。这产生了巨大的可调谐法拉第旋转，可以很容易地在实验中检测到。基于这种自旋探测技术，提出了一种可扩展的方案，通过单个光子在两个或多个远程自旋之间产生任意量的纠缠。
2008-03-08 cond-mat.other quant-ph
Rotation of polarization in the gravitational field of a laser beam - Faraday effect and optical activity
本文研究了圆偏振激光束在引力场中传播时的偏振旋转。旋转由由于引力光学活动的互易部分和由于引力法拉第效应的非互易部分组成。我们讨论了如何区分这两种效应：让光在两个镜子之间来回传播，由于引力旋光性引起的旋转抵消，而由于引力法拉第效应引起的旋转累积。相比之下，由于这两种效应的旋转在环形腔中积累，并且可以产生引力光学活动占主导地位的情况。这样的设置将效果放大了高达五个数量级，然而这不足以使它们可以用最先进的技术来测量。这些效应具有概念上的意义，因为它们揭示了经典广义相对论领域中的引力自旋-自旋耦合，这种现象发生在微扰量子引力中。
2019-02-22 gr-qc hep-th physics.optics
Anomalous Faraday effect in a $\mathcal{P}\mathcal{T}$-symmetric dielectric slab
本文讨论了在规则介质平板的两个边界上都有两个复$δ$势的简单宇称-时间（$\mathcal{P}\mathcal{T}$）对称模型中法拉第旋转角的类相变反常行为。在反常相位下，其中一个法拉第旋转角可能变为负值，两个法拉第旋转角都出现光谱奇异性，并在奇异点附近产生强烈的增强。
2022-09-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
