Manipulation and improvement of multiphoton blockade in a two cascade three-level atoms cavity-QED system
本文研究了两个梯形三能级原子在单模腔中对多光子阻塞现象的操纵。结合腔QED和电磁感应透明技术，我们证明了当两个原子处于同相辐射时，主动操纵光子阻塞是可能的。结果表明，通过改变控制场的拉比频率，可以将双光子阻断变为三光子阻断。在异相辐射的情况下，我们表明，三光子封锁可以提高与增强的平均光子数。此外，我们还证明了通过调节控制光场的拉比频率，可以将亚泊松分布的非经典光场转变为超泊松分布的经典光场.研究结果为实现双光子网关操作提供了可能性，该操作可用于原子-腔网络系统，以控制从腔中泄漏的光子的量子特性。
2019-05-08 quant-ph
Magnon blockade in a PT-symmetric-like cavity magnomechanical system
研究了含有磁振子-光子和磁振子-声子相互作用的类宇称时间（PT）三模腔磁力学系统中的磁振子阻塞效应。在PT对称区和非PT对称区，分别用解析法和数值法计算了二阶关联函数，并进一步确定了失谐量的最佳值。通过调节不同的系统参数，我们研究了不同的阻塞机制，发现在弱参数机制下可以观察到理想的磁振子阻塞效应。我们的工作为在实验上实现磁振子封锁铺平了道路。
2020-07-29 quant-ph
Dynamical Properties of Three-Photon Blockade in a Two-Atom Cavity QED System
本文从理论上研究了腔QED系统中的三光子阻塞现象。在同相辐射的情况下，我们表明，三光子封锁与聚束的两个光子可以实现在一个小的制度的驱动场拉比频率。而在异相辐射情况下，由于相消干涉的存在，单光子激发被抑制，在较宽的驱动场拉比频率范围内可以实现三光子阻断。此外，三光子阻断现象可以得到显著改善。结果表明，这种双原子方案是实现反聚束光子对的一个很好的候选方案。
2018-09-26 quant-ph
Manipulation of Arbitrary-Order Cavity-Magnon Polariton Blockade
Fujian Key Laboratory of Quantum Information and Quantum Optics, College of Physics and Information Engineering, Fuzhou University（福建量子信息与光学重点实验室，福州大学物理与信息工程学院）
本文提出利用 Kerr 非线性在腔磁极子系统中实现 n-腔磁极子阻塞，通过强耦合产生混合准粒子，引入非谐振性以实现阻塞效应，增强驱动强度可提高高阶阻塞并保持高纯度。
2026-09-10 quant-ph
Nonlinear dissipation induced photon blockade
提出一种基于N型原子介质与单模Fabry-Perot腔相互作用的腔量子电动力学系统方案，利用大非线性耗散而非非线性色散在近共振下实现高效深度的光子阻塞。
2022-04-06 quant-ph
Photon blockade in a double-cavity optomechanical system with nonreciprocal coupling
光子封锁是产生单光子的有效途径，在量子态制备和量子信息处理中具有重要意义。本文研究了非互易耦合双腔光机系统中光子的统计特性，分别探讨了弱耦合区和强耦合区的光子阻塞现象。为了实现强光子封锁，我们给出了不同封锁机制下的最佳参数关系。此外，我们发现，在其各自的机制下的光子封锁表现出完全不同的行为与非互易耦合的变化，并可以实现完美的光子封锁没有过大的光机械耦合，即，光机耦合比机械频率小得多，打破了传统的认识。该方案为单光子源的实现提供了一个可行的、灵活的平台。
2020-07-28 quant-ph
Single photons and unconventional photon blockade in quantum dot cavity-QED
我们在量子点腔QED中观察到了非常规的光子阻塞效应，与传统的光子阻塞不同，它工作在弱耦合区。将单个量子点跃迁同时耦合到两个正交偏振的光腔模，通过仔细调节输入和输出偏振态，观察到了非常规的光子阻塞效应。我们发现了一个最小的二阶相关$g^{(2)}(0)\approx0.37$，它对应于$g^{(2)}(0)\approx0.005$探测器抖动校正时，并观察到预期的偏振依赖性和光子聚束和反聚束非常接近的参数空间，这表明从相位到振幅压缩的突变。
2018-03-29 quant-ph
Nonreciprocal photon blockade induced by parametric amplification in an asymmetrical cavity
提出在非对称法布里-珀罗腔中利用参量放大实现非互易单/双光子阻塞，方案鲁棒且可调，为高质量非互易光子源提供新途径。
2025-04-21 quant-ph
Unconventional photon blockade in cavity QED with parametric amplification
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）；Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University（冲绳科学技术大学院大学）
该研究通过参数放大和量子干涉在腔量子电动力学中实现非传统光子阻塞效应，发现原子驱动配置能产生更强的光子反 bunching。
2025-05-07 quant-ph
Enhancement of photon blockade effect via quantum interference
研究了线性腔与克尔型非线性腔通过光子跳跃相互作用耦合形成的耦合腔系统中的光子阻塞效应。我们从常规和非常规光子阻塞效应的角度解释了这一物理现象。这两种光子阻塞效应的物理机制分别基于本征能谱中的非谐性和两条不同跃迁路径之间的相消量子干涉。特别是，我们发现，通过破坏性量子干涉的光子封锁也存在于传统的光子封锁制度，和非常规的光子封锁发生在弱和强克尔非线性的情况下。通过计算腔场的二阶关联函数可以观察到光子阻塞效应。这个模型是通用的，因此，它可以实现在各种实验装置，如耦合光腔系统，耦合光子磁振子系统，耦合超导谐振器系统。我们提出了一些讨论的实验可行性。
2020-09-13 quant-ph
Theory of Photon Blockade by an Optical Cavity with One Trapped Atom
在我们最近的文章[1]中，我们报道了与光腔强耦合的单原子光子阻塞的观测结果。为了支持这些测量，我们在这里提供了一个扩展的讨论，光子封锁的一般现象，以及在参考文献[1]中提出的理论模型和结果。我们用光子数态的透射系数描述了光子阻塞的一般条件。对于文献[1]中的原子-腔系统，我们给出了模型哈密顿量，并研究了本征值与预言的强度关联函数之间的关系。我们探讨了不同的驱动机制对光子统计的影响。我们还提出了额外的修正模型来描述腔的双折射和交流斯塔克位移。[1]K. M. Birnbaum，A.博卡河米勒，A. D.布泽尔，T。E. Northup和H. J. Kimble，Nature 436，87（2005）.
2005-07-07 quant-ph
Chiral cavity-magnonic system for the unidirectional photon blockade
School of Physics and Information Technology, Shaanxi Normal University（陕西师范大学物理与信息技术学院）；Xi’an Key Laboratory of Optical Information Manipulation and Augmentation（西安光学信息操纵与增强重点实验室）
基于手性腔-磁子系统实现单向光子阻塞，通过控制磁场方向实现单向单光子发射。
2026-01-26 quant-ph
Photon Routing in Cavity QED: Beyond the Fundamental Limit of Photon Blockade
光子阻塞效应的最简单和看似直接的应用，其中一个光子的传输阻止了其他光子的传输，将是将两个传入的不可区分的光子分离到不同的输出端口。我们表明，时间-能量的不确定性关系固有地防止这种理想的情况下，封锁是由一个两级系统。这一限制的基本性质是揭示了这样一个事实，即在强耦合区的腔QED的光子封锁，由Jaynes-Cummings能级结构的非线性，表现出的效率和时间行为相同的光子封锁在坏腔区，其中潜在的非线性是原子本身。我们证明，这一限制可以超过，但不能避免，利用入射光子之间的时间-能量纠缠。最后，我们展示了如何通过使用耦合到单侧腔的三能级原子来完全规避这个限制，从而实现理想且鲁棒的光子路由机制。
2011-09-03 quant-ph
Multiatom Greenberger-Horne-Zeilinger states using cavity-induced Rydberg blockade
本文描述了一种在超导共面腔中产生Greenberger-Horne-Zeilinger态的新方法。在该方案中，原子之间通过虚光子交换通过腔模相互作用。这些相互作用导致不对称的里德伯阻断机制，抑制同时激发到不同的原子里德伯能级，从而迫使所有原子占据相同的里德伯态。即使原子之间的距离只有毫米量级，这种机制也会产生影响。原子布居数从基态到纠缠态的转移是通过低耗散率的集体暗态实现的。
2016-11-15 quant-ph
Two-photon blockade in a cascaded cavity-quantum-electrodynamics system
从理论上研究了由两个二能级原子与单模腔在弱耦合区耦合构成的腔量子电动力学（QED）系统模型，其中系统由量子光驱动.整个系统的动力学行为是在级联量子系统的框架下处理的。我们发现，即使考虑到强系统耗散，也可以实现双光子阻塞和双光子聚束以及三光子反聚束。这一结果表明，我们的工作具有在弱耦合腔中实现纠缠光子对的潜力。此外，我们还分析了腔与两个不同原子非共振耦合时系统的光子统计特性。在弱耦合条件下，腔QED系统可以实现双光子关联抑制、三光子关联增强的非常规光子阻塞效应，表现出腔QED系统的许多量子统计特性。
2018-11-11 quant-ph
Photon blockade in weakly-driven cavity QED systems with many emitters
我们利用散射矩阵理论分析了弱驱动相干驱动CQED系统中的光子阻塞。通过用单光子和双光子Fock态近似弱相干驱动，我们将传输和双光子关联函数的计算复杂度从指数降低到了多项式.这使我们能够轻松地分析基于腔的系统包含$\sim$ 50量子发射器与适度的计算资源。利用这种方法，我们研究了共振和失谐多发射极CQED系统中增加发射极数目时极化激子光子阻塞的相干统计-我们发现，增加发射极数目会降低共振系统中的光子阻塞，并改善失谐系统中的光子阻塞。我们还分析了通过这个系统的极化激子和亚辐射光子阻塞的发射频率的非均匀加宽的影响。
2019-05-29 quant-ph
Hybrid photon blockade with hyperradiance in two-qubit cavity QED system
School of Microelectronics and Data Science, Anhui University of Technology（安徽工业大学微电子与数据科学学院）
本文研究了双量子腔量子电动力学系统中由能级非谐振性与量子破坏干涉结合产生的混合光子阻塞机制，通过调节单量子ubit的偏移和泵浦场，发现能精确整合高亮度和强抗聚束的特性，并伴随超辐射现象。
2026-03-26 quant-ph
Multiphoton blockade in the two-photon Jaynes-Cummings model
研究了单模腔场与二能级原子通过双光子相互作用耦合的双光子Jaynes-Cummings模型中的多光子阻塞和光子诱导隧穿效应。我们考虑了腔场驱动和原子驱动两种情况，发现当驱动腔模时，可以观察到单光子阻塞和光子诱导隧穿效应，而当驱动原子时，则出现双光子阻塞效应。对于原子驱动的情形（双光子跃迁过程），我们给出了多光子阻塞效应的关联函数判据。具体地说，我们证明了量子干涉可以增强单光子腔场驱动情况下的光子封锁效应。通过对腔场模的关联函数的解析和数值计算，证实了我们的结果。我们的工作在量子信息处理中具有潜在的应用价值，为多光子量子相干器件的研究铺平了道路。
2020-11-11 quant-ph
Mechanical engineering of photon blockades in a cavity optomechanical system
本文提出了在光机械系统中利用驱动振子来机械地控制光子阻塞。我们表明，通过调整机械驱动参数，我们实现了选择性的单光子封锁（1PB）或双光子封锁（2PB），以及同时在同一频率的1PB和2PB。1PB和2PB的这种机械工程可以从由于机械驱动的调制而引起的非谐能级来理解。与没有任何机械驱动的光机械系统相比，我们的结果对于实现具有多频率的新型光子源是有用的。我们的工作也开辟了新的途径，机械工程量子态表现出高度非经典光子统计。
2019-01-23 quant-ph
Photon antibunching in a cavity-QED system with two Rydberg-Rydberg interaction atoms
我们提出了如何在腔-QED系统中实现强的光子反聚束效应。通过计算等时间二阶关联函数g（2）（0），我们发现在原子驱动方案中出现了非常规光子阻塞和常规光子阻塞，并且它们都受到Rydberg-Rydberg相互作用的显著影响。我们还发现，在适当的参数下，光子的反聚束和平均光子数可以显着提高相结合的常规光子封锁和非常规光子封锁。在腔驱动方案中，Rydberg-Rydberg相互作用的存在严重破坏了非常规光子阻塞机制下的光子反聚束。这些结果将有助于指导里德伯原子-腔系统中单光子发射器的实现。
2021-08-21 quant-ph
Strong Photon Blockade Mediated by Optical Stark Shift in a Single-Atom-Cavity System
提出了一种利用腔中单个原子实现强光子封锁的理论方案。利用光学Stark位移，增强了高、低支之间的缀饰态分裂，导致在负（正）Stark位移处，低（高）支的缀饰态分裂显著增加，而高（低）支的缀饰态分裂显著减小，并主导了光子数振荡的时间演化.此外，在最佳相位和拉比频率下，通过量子干涉抑制了双光子激发。结果表明，量子干涉和增强的真空拉比分裂之间的相互作用产生了强的光子阻塞，从而实现了强原子-腔耦合区之外的高质量单光子源。特别地，通过调节光学斯塔克位移，我们方案的二阶关联函数比Jaynes-Cummings模型小了三个数量级，相应地也出现了较大的腔光子数。我们的建议可能暗示了令人兴奋的机会，潜在的应用在量子网络和量子信息处理。
2019-10-30 quant-ph
Coherent-feedback-induced photon blockade and optical bistability by an optomechanical controller
众所周知，光机械系统中的一些非线性现象，如强光子阻塞等，在现有的实验技术条件下很难观测到。在这里，我们提出了一种相干反馈控制策略，其中线性腔相干控制的光机械控制器的反馈方式。相干反馈回路将量子非线性从控制器传递到受控腔，增强了量子非线性效应，使得在线性腔和光机械腔中观察到强非线性效应成为可能。更有趣的是，我们发现在单光子弱耦合条件下的强光子阻塞现象可以在量子机制下观察到。此外，相干反馈环导致受控线性腔的双光子和多光子隧穿，这也是典型的量子非线性现象。我们希望我们的工作可以为工程非线性量子现象提供新的视角。
2014-07-11 quant-ph
Tunable Photon blockade with single atom in a cavity under electromagnetically induced transparency
我们提出了一个实验方案，利用电磁感应透明（EIT）实现强光子封锁与单个碱土金属原子被困在一个光学腔。在光斯塔克位移存在的情况下，二阶关联函数和腔透射率在腔的红、蓝边带之间呈现非对称结构。对于弱控制场，相干透明窗口（即原子准暗态共振）的光子量子统计对斯塔克位移不敏感，利用EIT的本征暗态极化激元，斯塔克位移也不受激发态的自发发射的影响.有趣的是，通过利用斯塔克位移和控制场的相互作用，在原子准暗态共振下的强光子封锁同时具有最佳的二阶关联函数$g^{(2)}(0)\sim10^{-4}$和高的腔透射率.其基本物理机制归因于斯塔克位移增强的光谱非谐性，EIT具有对损耗不敏感的原子准暗态共振的强非线性，这与腔EIT中出现克尔非线性的传统提议有本质不同。我们的结果揭示了一种实现高质量单光子源的新策略，为腔量子电动力学中的非经典量子态工程开辟了一条新的途径。
2021-07-30 quant-ph
Optical normal-mode-induced phonon-sideband splitting in photon-blockade effect
研究了由两个腔模和一个机械模组成的环耦合光机系统中的光子阻塞效应。这里，机械模式光机械耦合到两个腔模式，这两个腔模式经由光子跳跃相互作用彼此耦合。通过将光子跳跃相互作用看作微扰，我们得到了系统在零光子、一光子和二光子子空间中的本征值和本征态的解析结果。通过对两个腔模的二阶关联函数的解析和数值计算，发现在光子阻塞效应中存在光学简正模诱导的声子边带分裂现象。该工作不仅提供了一种通过调节光子跳跃相互作用来选择最佳光子阻塞驱动频率的方法，而且提供了一种利用腔光子统计来表征简正模分裂的方法。
2021-09-09 quant-ph
Nonreciprocal Unconventional Photon Blockade with Kerr Magnons
提出基于YIG球Kerr磁子非线性的腔-磁子系统，利用方向相关Kerr效应实现非互易非常规光子阻塞，并可通过参数不对称性切换互易与非互易状态。
2024-11-13 quant-ph
Collective state synthesis in an optical cavity using Rydberg atom blockade
我们研究了放置在高精细光学腔中的相互作用里德伯原子的相干操纵，以确定性地制备强耦合光-物质系统。考虑了N个相互作用原子的一个共里德堡能级的四能级钻石方案。金刚石的一侧用于使用π脉冲或受激拉曼绝热通过（STIRAP）脉冲将原子激发到集体“超原子”里德堡态。钻石另一侧的上跃迁用于将集体态转移到耦合到光腔场模的状态。由于里德伯能级上原子间的强相互作用，里德伯阻塞机制在腔中原子的确定性量子态合成中起着关键作用。我们用数值模拟表明，可以产生非经典光态，并耦合到腔场的状态是一个集体。我们还研究了不同的衰变机制如何影响这种相互作用的多体系统。我们还分析了我们的系统中的情况下，两个里德伯激发内的封锁量。模拟进行了相应的可实现的高精细光学腔和碱金属原子，如铷的参数。
2015-10-03 quant-ph
Cavity polariton blockade for non-local entangling gates with trapped atoms
该研究提出利用腔极化激元阻塞机制，通过公共腔模耦合原子量子比特，实现多量子比特W态及非局域CZ和C2Z门，仅需外部驱动和全局脉冲，无需单比特寻址，并解析了随协同性C缩放的误差。
2025-02-20 quant-ph
Versatile photon gateway based on controllable multiphoton blockade
光子操纵是量子通信和计算中的一项基本技术。结合拉曼电磁诱导透明技术，我们证明了在双原子腔QED系统中，利用外控制场可以主动控制光子阻塞行为.结果表明，在该系统中可以实现一个多功能的光子网关，它可以使腔场光子从经典性质转变为量子性质，允许单光子、双光子和经典场从腔中泄漏。该方案在量子信息处理方面有着广泛的应用前景，也可以在许多人工原子系统中实现。
2018-12-11 quant-ph
Retrieval of photon blockade effect in the dispersive Jaynes-Cummings model
我们提出了一个可靠的方案来恢复传统的光子阻塞效应的色散Jaynes-Cummings模型，它描述了一个二能级原子耦合到一个单模腔场在大失谐制度。这是通过在原子中引入横向驱动来实现的，从而得到了光子非线性。通过数值计算存在系统耗散时腔场的光子数分布和等时二阶关联函数，解析地导出了系统的本征能谱，证实了光子阻塞效应。我们发现，在适当的原子驱动和腔场驱动下，可以恢复传统的光子阻塞效应。这一工作为在色散耦合量子光学系统中产生传统的光子阻塞效应提供了一种方法。
2022-01-12 quant-ph
Collective Multi-Photon Blockade In Cavity Quantum Electrodynamics
研究了单模腔中相干驱动原子的集体多光子阻塞效应。考虑两个原子与光腔的强耦合，我们证明了在光腔中可以同时观察到双光子阻塞和双光子反聚束，以及三光子阻塞和三光子反聚束。三光子封锁探测了双光子和三光子空间中的修饰态。在强耦合区，双光子和三光子阻塞强烈依赖于两个原子的位置。原子-腔耦合常数的不对称性为多光子阻塞开辟了新的途径，这也被证明是敏感的原子衰变和泵浦强度。由于原子的集体行为，本文的工作预测了许多新的量子统计特征，并可用于产生非经典光子对。
2017-03-07 physics.optics quant-ph
Observation of Photon Blockade in a Tavis-Cummings System
本文在包含超导腔与最多3个transmon量子比特的Tavis-Cummings系统中观察到了微波光子阻塞，并利用光子数分辨光谱学证实了极化激元形成及亚泊松光子统计。
2025-01-30 quant-ph
Multiphoton blockade and antibunching in an optical cavity coupled with dipole-dipole interacting $Λ$-type atoms
研究单模腔中$Λ$型三能级原子间偶极-偶极相互作用对多光子阻塞的影响，发现通过调节泵浦场失谐可实现单光子反聚束与双光子聚束的切换。
2023-04-04 quant-ph
Nonreciprocal photon blockade in a two-mode cavity with a second-order nonlinearity
结果表明，斐索阻力可以用来引起非互易性。我们建议使用一个纳米结构的环形腔制成的$χ^{(2)}$非线性材料，以实现非互易光子封锁（PB）通过斐索阻力。在弱驱动条件下，我们讨论了PB的基础上，良好的空间重叠的基波和二次谐波频率的双共振模式的起源。我们还发现，对于基模，当我们从一侧驱动系统时，发生PB，而当我们从另一侧驱动系统时，发生光子诱导隧穿。然而，在二次谐波模式中没有这种现象。值得注意的是，PB现象在相当小的光学非线性下发生，从而使系统参数更接近当前技术可合理实现的范围。
2019-05-16 quant-ph
Universal and ultrafast quantum computation based on free-electron-polariton blockade
腔量子电动力学（QED），其中量子发射器耦合到电磁腔模式，是用于实现量子传感器，存储器和网络的强大平台。然而，由于门保真度和执行时间之间的基本权衡，以及有限的可扩展性，使用腔QED进行量子计算被其他架构所取代。在这里，我们引入了一个新的元素腔QED-一个自由带电粒子，作为一个飞行的量子比特。使用自由电子作为一个具体的例子，我们证明了我们的方法，使超快，确定性和通用的离散变量量子计算的腔QED为基础的架构，具有潜在的改进的可扩展性。我们的建议取决于一个新的激发阻断机制之间的共振相互作用的自由电子和腔极化激元。这种非线性相互作用比目前基于光子的腔QED门快几个数量级，具有广泛的可调谐性，并可以表现出接近统一的性能。此外，我们的计划是无处不在的任何腔非线性，无论是由于光-物质耦合的Jaynes-Cummings模型或由于光子-光子相互作用的克尔型多体系统。除了在腔QED量子计算方面有希望的进展之外，我们的方法还为高度纠缠光子图态的超快和确定性生成铺平了道路，并且适用于涉及腔QED的其他量子技术。
2023-03-23 quant-ph
Parity-Time Symmetry-Enhanced Simultaneous Magnon and Photon Blockade in Cavity Magnonic System
在最近的演示常规磁振子封锁的主要挑战是增加系统的非线性，特别是在耗散通道相比。人们可以考虑克尔非线性，通过它，腔磁振子系统中的磁振子阻塞是可能的，只要克尔非线性比腔和磁振子模耗散率强得多。在本文中，我们考虑了PT对称腔磁振子系统，研究了PT对称相位对磁振子统计的影响，从而研究了磁振子阻塞。我们表明，PT对称的相位，这是通过适当选择系统参数，可以放松的要求，大克尔非线性，这样一个完美的磁振子封锁，可以很容易地获得，即使在一个小的克尔非线性值。令人惊讶的是，虽然在该方案中没有光子克尔非线性，光子阻塞也可以同时发生与磁振子阻塞。这一结果是由PT对称相位引起的，PT对称相位可以产生有效的光子克尔非线性。
2022-09-09 physics.optics quant-ph
Coherent generation of nonclassical light on a chip via photon-induced tunneling and blockade
报道了在强耦合量子点的光子晶体腔中通过光子阻塞产生的非经典光的观测结果。通过调节探测激光器的频率与腔和量子点共振的关系，我们可以在光子阻塞或光子诱导隧穿机制中探测系统。从一个政权的过渡到其他确认的二阶相关的测量，从反聚束到聚束的变化。
2008-04-17 quant-ph
Nonreciprocal magnon blockade based on nonlinear effects
East China Jiaotong University（华东交通大学）
本文提出利用两个微波谐振腔和一个钇铁 garnet 球体构成的混合系统，通过非线性耦合实现非互易的非常规磁子阻塞，展示了非线性效应在单个磁子资源制备中的应用。
2026-04-28 quant-ph
Photon blockade with a four-level quantum emitter coupled to a photonic-crystal nanocavity
研究了含有单个四能级量子发射体的纳米腔中的光子阻塞现象。通过数值模拟腔内场的二阶自相关函数与现实的参数实现在一个国家的最先进的光子晶体nanocavity，我们表明，在强耦合制度所产生的光子封锁是显着优于实现与两个级别的发射器。我们介绍了一个直观的图片的光子封锁与四个级别的发射器，解释了两个级别和四个级别的发射器计划之间的性能差异，以及为什么-相比，包含一个两个级别的原子的腔-签名的光子封锁出现，应该是实验观察到的，即使在强耦合制度时，使用四个级别的发射器。最后，我们表明，在纳米腔中实现的发射器-腔耦合可以克服在现实的四能级发射器中光学跃迁的非理想间距，到目前为止，这种光子封锁方案的实验实现受到阻碍。
2012-12-10 quant-ph
Nonreciprocal Photon Blockade in an Asymmetric Cavity
North University of China（中北大学）；Shanxi Key Laboratory of Graphene Sensing Materials and Devices, North University of China（中北大学石墨烯传感材料与器件山西省重点实验室）；School of Semiconductor and Physics, North University of China（中北大学半导体与物理学院）；School of Instrument and Intelligent Future Technology, North University of China（中北大学仪器与智能未来技术学院）；Academy for Advanced Interdisciplinary Research, North University of China（中北大学交叉科学研究院）
提出在非对称法布里-珀罗腔中通过量子干涉实现可调谐强非互易光子阻塞，非互易比超过30 dB。
2026-06-09 quant-ph
Nonreciprocal phonon blockade
量子非互易器件由于可以实现单向量子路由和噪声隔离，近年来受到了广泛的关注。在这项工作中，我们表明，移动的声子的自旋轨道相互作用（SOI）在一个旋转的声学环形腔中的传播声子的共振频率可以用来实现非互易声子封锁。当从不同的方向驱动腔时，通过改变系统的参数到适当的值，可以发生非互易的单、双声子阻塞和声子诱导隧穿。利用金刚石薄膜中硅空位色心基态下轨道分支的子能级诱导腔中声子的自相互作用，实现声子的阻断.该工作为实现声非互易器件，如定向声开关和量子噪声隔离提供了一种方法，这可能有助于声信息网络处理。
2021-10-21 quant-ph
Two-photon blockade and photon-induced tunneling generated by squeezing
受Hamsen等人最近实验的启发[Phys. Rev. Lett. 118，133604（2017）]，其证明了在驱动非线性系统（由具有驱动原子的谐波腔组成）中的双光子阻塞，我们表明，双光子阻塞和其他非标准类型的光子阻塞和光子诱导隧穿可以在没有原子或任何其他种类的非线性的驱动谐波腔中产生，而是耦合到非线性（即，挤压）储层。我们还用压缩相干态和位移压缩热态模拟了这些单光子和双光子效应。
2019-12-05 quant-ph
Antibunching and Photon Blockade in a coupled Single Quantum Dot-Cavity System
本文介绍了由微腔中的量子点组成的系统中的光子阻塞和反聚束效应。我们给出了共振和非共振光子阻塞的解析条件，适用于小的外部泵浦振幅值。从这些结果出发，我们讨论了系统的量子态特性的主方程形式主义和突出的数量，如静态和动态的静态二阶相关性和单光子纯度。
2016-06-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dipole blockade without dipole-dipole interaction
偶极阻塞现象是强偶极-偶极相互作用的直接结果，其中由于双激发态移出共振而仅单个原子可以被激发。偶极封锁效应产生的非零纠缠度的两体纠缠是量子信息处理的重要资源。在这里，我们提出了一种新的物理机制来实现偶极封锁没有偶极-偶极相互作用，其中两个量子比特耦合到一个腔，由相干场驱动。通过适当地选择量子位在腔中的位置，并通过调整量子位和腔场的相对衰减强度，我们杀死了许多不需要的激发路径。这导致偶极阻断。此外，我们表明，这两个量子比特强烈纠缠在一个广泛的制度的系统参数。我们发现，这种偶极封锁的一个强有力的签名是腔光子的聚束特性，从而提供了一个可能的测量偶极封锁。我们提出的偶极封锁没有偶极-偶极相互作用的动力学特征。本文提出的方案不仅可以在传统的腔QED中实现，而且可以在包含边模的非腔拓扑光子学中实现。
2021-06-21 physics.optics quant-ph
Two-photon and three-photon blockades in driven nonlinear systems
光子阻塞，类似于库仑阻塞或声子阻塞，是当非线性腔中的单个光子阻塞第二个光子的传输时的现象。由于强非线性光子-光子相互作用，这种效应可以发生在由激光驱动的克尔型系统中。我们预测高阶光子阻塞的发生，其中两个以上的光子的传输被有效地阻止单光子和双光子状态。这种光子阻塞可以通过将激光驱动场的频率调谐为等于克尔非线性和腔谐振频率之和来实现。我们把这种现象称为双光子阻塞或双光子态通过非线性剪刀截断，也可以解释为光子诱导隧穿。我们还表明，对于驱动场频率满足另一个共振条件和较高的驱动场强度，甚至可以发生三光子封锁，但不如单光子和双光子封锁的情况下清楚。我们演示了如何通过分析光子数相关性，相干性和熵特性，维格纳函数和压缩谱来识别各种光子阻塞。我们表明，两个和三个光子封锁，原则上，可以观察到在各种腔和电路量子电动力学系统的标准单光子封锁观察，而不需要使用高阶驱动相互作用或克尔介质表现出高阶非线性极化率。
2013-03-26 quant-ph
State-dependent photon blockade via quantum-reservoir engineering
有耗驱动非线性腔中光场或微波场的任意初始态在稳态极限下可以变为真空态和单光子态的部分非相干叠加。这种效应被称为单光子阻塞，这通常是分析克尔型非线性腔参数驱动的单光子过程假设单光子损失机制。我们研究光子封锁工程通过压缩水库，即，一个量子库，其中只允许双光子吸收。也就是说，我们分析了一个有损非线性腔参数驱动的双光子过程，并允许双光子损耗机制，所描述的主方程推导出的双光子吸收水库。利用色散极限下的Jaynes-Cummings相互作用，可调谐二能级系统的线性腔可以实现非线性腔工程。我们证明，通过适当地调节驱动场和二能级系统的频率，腔场的稳态可以是单光子Fock态，也可以是多个Fock态与光子数的部分非相干叠加态，例如，（0，2）、（1，3）、（0，1，2）或（0，2，4）。我们观察到，任意初始相干或非相干叠加的Fock态与一个偶数（奇）光子数可以变成部分非相干叠加的几个Fock态相同的光子数宇称。任意初始态的一般解是上述两个解的加权混合，其中光子数为偶数和奇数，权重分别由测量初始腔场的光子数为偶数和奇数的概率给出。因此，与标准光子封锁相比，我们证明了工程光子封锁中的稳态可以依赖于其初始状态。
2014-09-20 quant-ph
Phonon trapping states as a witness for generation of phonon blockade in a hybrid micromaser system
在一个由一个光学腔和一个与低温热浴相连的移动反射镜组成的混合微脉塞系统中，我们用解析和数值方法证明了，对于随机原子通量与光机腔之间的一定相互作用时间，真空声子捕获态产生。进一步，在具有独立声子和光子热浴的主方程的近似下，我们证明了在相同的相互作用时间下，声子和光子的捕获是实现的。结果还表明，通过增加腔-振子耦合，可以产生除陷阱态外的相干声子态。在相同的混合系统中，但现在连接到压缩声子库，可以设计声子阻断效应。此外，我们确定的捕获和封锁效果之间的相互联系，特别是如果一个方法的真空捕获状态，强声子封锁时，系统连接到一个弱压缩声子水库可以实现。
2022-04-04 quant-ph
Photon blockade in a bi-mode nonlinear nano-cavity embedded with a quantum-dot
研究了量子点与由二阶非线性材料构成的双模微纳光学腔的相互作用。与Jaynes-Cummings（J-C）模型相比，除了一个相干的弱驱动场，一个强泵浦光照射双模光学腔。分析结果表明，该模型表现出丰富的非经典光学现象，如极化激元之间的非线性相互作用导致的常规光子阻塞。它构成了非常规的光子阻塞诱导量子干涉由于参量驱动。在相同参数下，比较了该模型、J-C模型和双模驱动光腔的光子统计特性和平均光子数，发现该模型可以获得更强的反聚束光子和更高的平均光子数。
2019-12-11 physics.optics quant-ph
Strong photon antibunching effect in a double cavity optomechanical system with intracavity squeezed light
本文研究双腔光机械系统中腔内放置简并OPA并施加弱激光驱动时的二阶关联行为，发现通过调节光机械耦合与光子跳跃可在弱、强耦合区实现非常规光子阻塞，从而获得比传统机制更强的光子反聚束效应，并可用于单光子产生。
2022-09-26 quant-ph
Dynamics of a movable micro-mirror in a nonlinear optical cavity
研究了非线性光学腔中可动镜（悬臂梁）的动力学问题。我们发现，一个$χ^{(3)}$介质与一个强的克尔非线性放置在一个腔中抑制正常模式分裂（NMS）由于光子阻塞机制。本研究表明，NMS可以作为一种工具来观察光子封锁效应。我们还发现，在克尔介质的存在下，可动镜的反作用冷却减少。
2009-09-20 quant-ph
Photon Blockade in the Ultrastrong Coupling Regime
我们探讨光子符合计数统计在超强耦合制度，原子-腔耦合率变得可比的腔共振频率。在这种情况下，通常的正常顺序关联函数不能描述输出光子统计。通过在腔-发射体修饰基中表达电场算符，我们能够提出适用于任意程度光-物质相互作用的关联函数。我们的研究结果表明，标准的光子封锁方案是显着修改的超强耦合。我们观察参数过程，即使是两个级别的发射器和时间振荡的强度关联函数在一个频率的超强光子发射耦合。这些效应可以追溯到存在的双光子级联衰变引起的反旋转相互作用项。
2012-10-08 quant-ph
$n$-photon blockade with an $n$-photon parametric drive
我们提出了一种在非线性腔中利用$n$ -光子参量驱动$λ(\hat{a}^{†n}+\hat{a}^n)$实现$n$ -光子阻塞的机制.当满足$n$ -光子激发共振条件时，腔中存在n个光子抑制了后续光子的吸收。为了证实这一假设的正确性，我们研究了原子-腔系统、克尔非线性腔和双耦合克尔非线性腔中的n光子阻塞。我们的结果表明，$n$ -光子聚束和$(n+1)$ -光子反聚束可以同时在这些系统中获得。这种效应是由于非谐波能量阶梯和$n$ -光子驱动的性质。为了显示驱动的重要性，我们比较了$n$ -光子驱动与相干（单光子）驱动的结果，证明了参数驱动情况下反聚束的增强。该方案具有普遍性，可用于实现其他非线性系统中的$n$ -光子阻断。
2023-01-07 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
Photon Blockade in Cavity Magnomechanical Systems using Phase-Controlled Feedback
本文提出在腔磁力机械系统中通过相位控制反馈优化磁场耦合强度和相位，结合Radau方法显著增强光子阻塞，为量子传感与计算提供新途径。
2025-01-05 physics.optics quant-ph
Strong photon blockade with intracavity electromagnetically induced transparency in blockaded Rydberg ensemble
研究了强相互作用里德伯原子系综腔内电磁感应透明的动力学性质。通过将腔内EIT和强相互作用的里德伯暗态极化激元结合在一起，我们发现这种腔内EIT系统可以表现出很强的光子阻塞效应。
2015-12-14 quant-ph
