Localization control of few-photon states in parity-symmetric photonic molecules under balanced pumping
从理论上研究了受驱动耗散宇称对称光子分子中少光子态的局域化控制问题。我们表明，量子反馈回路可以利用每个腔自发发射的光子的信息，诱导系统中的非对称光子布居，同时保持平衡泵，尊重宇称对称性。为了更好地理解系统的行为，我们将不对称度表征为两个光学腔之间耦合的函数。与直觉预期相反，我们发现，在某些制度的耦合可以提高人口不对称性。我们还表明，这些结果是强大的实验缺陷和限制，如检测效率。
2018-03-06 quant-ph
Strongly correlated photon transport in nonlinear photonic lattice with disorder: Probing signatures of the localization transition
研究了开放无序非线性光子晶格中少光子态的输运。更具体地说，我们考虑一个波导量子电动力学（QED）的设置，光子从一个链的非线性谐振器与现场玻色-哈伯德相互作用的存在下，一个不相称的潜力散射。应用我们最近开发的图形技术，表示散射矩阵（S-矩阵）与散射图和相关的传播，我们计算的双光子传输概率，并表明它携带的签名的基础多体局域化过渡的系统。我们比较计算出的概率的本征态的参与比，并找到密切的相互作用强度的范围内的协议。我们分析了鲁棒性的传输签名对本地耗散，并简要讨论了可能的实现使用当前的超导电路技术。
2019-03-19 quant-ph
Beyond single-photon localization at the edge of a Photonic Band Gap
我们研究了原子阶梯系统中的自发发射，两个跃迁都近共振耦合到光子带隙连续区的边缘。这个问题是通过最近开发的技术解决，并导致形成一个“双光子+原子”的束缚态与分数布居捕获在两个上层状态。在长时间极限下，原子处于激发态的叠加态，同时存在“直接”双光子过程和“分步”双光子过程。的敏感性的效果的特定形式的状态密度也进行了探讨。
2000-02-18 quant-ph
Proposal for Anderson localization in transverse spatial degrees of freedom of photons
我们提出了一个实验装置，用于研究光子在连续横向空间自由度中的光的安德森局域化。这种物理现象可以在使用空间光调制器的近轴和准单色光束的横向轮廓中观察到。光调制器在激光束中起弱随机势的作用。在这里，不同于文献中研究的标准模型，我们的设置分裂沿光束演化的色散和潜在的条款。通过数值模拟，我们证实了我们的实验方案的可行性。
2019-05-29 quant-ph
Photon localization revisited
根据局域化问题的Newton-Wigner-Wightman定理，我们提出了光子与介质相互作用以极化激元形式局域化的有效质量的典型产生机制。本文以与最终化原理相联系的量子场本体论的形式，提取了该模型的一般本质，从而使我们能够以量子场的定域形式解释量子场与各种形式粒子之间的相互关系。
2015-07-24 quant-ph
Photon Position Operator and Localization of Photons inside a Waveguide
本文证明了在量子力学水平上，可以用更自然的方法得到一个具有对易分量的光子位置算符;在量子场论水平上，光子位置算符对应于光子数的中心。最有趣的是，我们要证明，波导中的光子可以像自由空间中的大质量粒子一样被定域化，正如不可能以比康普顿波长更高的精度来定域大质量粒子一样，我们也可以得出类似的结论：由于倏逝波或光子隧穿现象，不可能在波导中以比其等效康普顿波长更高的精度定位光子。
2005-11-30 quant-ph
Photon localization versus population trapping in a coupled-cavity array
本文研究了耦合腔阵列（CCA），其中一个腔与一个二能级原子在行波近似下相互作用。我们研究了整个阵列的激发输运动力学，这是在原子的发射过程中产生的CCA真空。由于已知的原子-光子束缚态的形成，通常会发生部分光场局域化和原子布居俘获。我们研究了这两种现象的耦合强度的功能依赖性，并表明，超过它们变得显着的阈值是不同的。当耦合强度从零开始增大时，场首先出现局部化。
2014-02-18 quant-ph
Ultimate quantum sensitivity in the 3D relative localisation of two single-photon emitters via two-photon interference
School of Mathematics and Physics, University of Portsmouth（朴茨茅斯大学数学与物理学院）；Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth（朴茨茅斯大学宇宙学与引力研究所）
通过双光子干涉实现两个单光子发射器三维相对定位的终极量子灵敏度，利用频率和动量采样测量，达到1%偏置精度。
2025-04-22 quant-ph
Localization-based two-photon wave-function information encoding
在量子通信中，量子态用于远程方之间的信息传输。这通常需要在协议的筛选阶段通过经典的公共信道共享测量基的知识。在这里，我们展示了一个量子通信方案，其中基础上的信息是“非经典”共享的，通过将此信息编码在用于携带数据的相同光子中。这种增强的能力是通过利用光子波函数的局部化来实现的，当光子在相同的量子基础上制备和测量时观察到。我们实验实现我们的计划，通过使用多模光纤耦合到一个自适应光学设置。我们观察到更高维度的错误率降低，表明对噪声的弹性提高。
2019-10-31 quant-ph
Localization of Relative-Position of Two Atoms Induced by Spontaneous Emission
我们重新讨论了发射光子对两个冷原子相对位置运动的反作用。研究表明，由自发发射引起的光子反冲可以通过单个原子的空间运动与其发射的光子之间的纠缠，导致两个原子相对位置的局域化。这一结果为分析宏观物体的环境诱导局部化提供了一个更符合实际的模型。
2005-01-16 quant-ph
Photon localization: a comparative study
University of Saskatchewan（萨斯喀彻温大学）；Durham University（杜伦大学）；Universidad de Sonora（索诺拉大学）
本文比较二维高斯波包的光子局域化度量，发现朗道-派尔斯波函数等三种度量可描述光子局域探测概率，且三者在单光子波包演化中保持相近。
2026-10-15 quant-ph
Picosecond Timing Resolution Detection of Gamma Photons Utilizing Microchannel-plate Detectors: Experimental Tests of Quantum Nonlocality and Photon Localization
提出了微通道板探测器脉冲幅度与探测器渡越时间成正比的概念，并进行了实验验证。这一发现导致了相当大的改善，在整体的时间分辨率为高能量伽马光子的检测。利用~（22）Na正电子源，获得了138 ps的半峰全宽（FWHM）时间分辨。该FWHM包括两个人字形堆叠型探测器的探测器渡越时间扩展、由于湮灭位置的不确定性引起的定时扩展、所有电子不确定性以及任何剩余的量子力学不确定性。第一次测量的最小量子不确定性的时间间隔检测的两个湮没光子的报告。实验结果给出了有力的证据反对由于测量引起的非局域量子波函数坍缩而导致的γ光子的瞬时空间局域化。实验结果也是第一个暗示只有在时间的量子不确定性消失后动量才守恒的结果[H。Yukawa，Proc. Phys. -Math. Soc. Japan，17，48（1935）]。
2008-12-04 quant-ph
Strictly localized three-dimensional states close to single photons
构造了一类可以任意接近单光子的严格局域态，并给出了中心性质的表达式。它表明，单光子状态可以很好地近似这些状态下的本地化尺度上的顺序的几个脉冲周期。结果很容易推广到接近$n$ -光子的状态。我们还提供了一个给定的单光子和任何状态严格本地化到一个给定的体积之间的保真度的上限和下限。这些结果构成了光子局域化的极限，与弱局域化极限（I。Bialynicki-Birula，Phys. Rev. Lett. 80，5247（1998））。
2021-12-14 quant-ph
Single photons in an imperfect array of beam-splitters: Interplay between percolation, backscattering and transient localization
光网络中的光子可用于多路干涉测量和各种量子信息处理和通信协议。然而，大型网络通常不会没有缺陷，这些缺陷可以在晶格位置之间随机出现，并且由生产故障或故意引入引起。在这项工作中，我们提出了一个单一的光子注入到一个规则的晶格分束组件的缺陷，导致完美的向后反射的行为的数值模拟。我们发现，光子的动力学是迅速主导的后向散射过程，和一小部分的反射器的光束分裂阵列的路径强烈影响的光子的渗透概率。我们仔细研究这样的系统，并显示出一个有趣的相互作用的概率之间的渗透，后向散射和临时本地化。我们还讨论了这些概率的晶格尺寸，时间尺度，注入点，分数的反射和边界条件的敏感性。
2014-04-01 quant-ph
Measurement-based tailoring of Anderson localization of partially coherent light
提出了一种观测一阶相干度可调的部分相干光束横向安德森局域化的实验方案。该方案利用了在无序波导阵列中传播的纠缠光子，并且基于光子对的纠缠度与构成该对的单个光子的相干特性之间的独特关系。该方案可以很容易地实现与当前的波导片上技术，令人惊讶的是，在测量阶段完成的个别光子的相干性属性的可调谐性，而不诉诸光源本身的变化。
2014-05-07 quant-ph
Chirality, Band Structure and Localization in Waveguide Quantum Electrodynamics
基于波导量子电动力学的架构已经成为量子网络的有前途的候选者。本文分析了单光子在无序多原子波导中的传输。我们特别注意手征性（光子输运的方向性）对局域光子态形成的影响，分别考虑原子位置和原子跃迁频率的无序情况。
2017-08-02 quant-ph
Photon routing in disordered chiral waveguide QED ladders: Interplay between photonic localization and collective atomic effects
Macklin Quantum Information Sciences, Department of Physics, Miami University（迈阿密大学物理系麦克林量子信息科学）
本文研究了无序手性波导量子电动力学阶梯中单光子路由的鲁棒性，发现集体原子效应在面对无序和自发辐射损失时具有显著优势。
2024-06-29 quant-ph
Few-Body Quantum Chaos, Localization, and Multi-Photon Entanglement in Optical Synthetic Frequency Dimension
本文提出利用光学合成频率维度中的环形谐振器与周期性调制器，在可集成光子平台上探索少体量子混沌、局域化等量子相，并首次实现可控频率纠缠多光子的高效产生。
2024-06-11 quant-ph
Localization and scattering of a photon in quasiperiodic qubit arrays
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-Sen University (Zhuhai Campus)（中山大学（珠海校区）物理学院）；College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen University（深圳大学物理与光电工程学院）；Department of Mechanical and Aerospace Engineering, The Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学机械与航空航天工程系）；School of General Education, Dalian University of Technology（大连理工大学通识教育学院）
研究揭示了在准周期量子比特阵列中，光子的局域化与散射行为及非埃尔米特系统中局域化的新型机制。
2026-01-29 quant-ph
Entanglement localization after a coupling to incoherent noisy system
我们报道了纠缠局域化的实验实现，它恢复了与非相干和噪声周围光子线性耦合后完全重定向的偏振纠缠。该方法仅基于耦合后和选择后对周围光子的测量，可以将纠缠定位到任何线性耦合的原始系统。
2009-07-16 quant-ph
Photon-mediated localization in two-level qubit arrays
我们预测在耦合到波导的量子比特周期阵列中存在一种新的相互作用诱导的空间局域化。这种局域化可以被描述为两个不可区分的光子之间的自诱导光晶格的量子模拟，其中一个光子产生捕获另一个光子的驻波。局域化是由光子阻塞引起的就地排斥和量子比特之间的波导介导的长程耦合之间的相互作用引起的。
2019-11-11 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
X-entanglement of PDC photon pairs
我们研究了参量下转换（PDC）中双光子纠缠的时空结构，并证明了其不可因式分解的X形几何。这种结构可以利用PDC的超宽带宽，并且可以用于实现飞秒范围内的双光子时间定位。这种极端的局部化与我们分辨源近场中光子位置的能力有关。这种不可因式分解性使得通过作用于双光子的空间自由度来剪裁时间纠缠成为可能。
2008-12-18 quant-ph
One- and Two-Photon Localization in Quantum Optics
本文研究了随机介质中单光子和双光子态传播连续模型的晶格类比，发现单光子在原子共振能量能带及任意大能量处均存在局域化，且双光子在两倍共振频率能带中也存在局域化。
2024-10-11 math-ph math.AP math.MP
Trapping photons on the line: controllable dynamics of a quantum walk
我们证明了一个虚构的量子行走超过10个步骤，在一维网络的线性光学元件。通过引入单点相位缺陷，打破了理想标准量子行走的平移对称性，从而在量子行走结构中产生局域化效应。此外，我们研究了如何由于单点相位缺陷和硬币设置的相位水平影响本地化签名的强度。
2014-01-23 quant-ph
Dynamic One Photon Localization in a Discrete Model of Quantum Optics
Amherst College（阿默斯特学院）；Michigan State University（密歇根州立大学）；Yale University（耶鲁大学）
本文研究随机二能级原子介质中单光子传播模型，证明共振能量带内存在安德森局域化，并推广至玻色子模型的多光子态。
2024-07-19 math-ph math.AP math.MP
Non-equilibrium delocalization-localization transition of photons in circuit QED
我们发现，在两个隧道耦合微波谐振器中的光子，每个包含一个单一的超导量子比特经历一个尖锐的非平衡离域-本地化（自陷）过渡，由于强光子-量子比特耦合。我们发现，耗散有利于自陷制度，并导致观察的过渡作为时间的函数，而无需调整系统的任何参数的可能性。此外，我们发现光子在其中一个共振器中的自陷（空间局域化）迫使相对共振器中的量子比特保持在其初始状态（能量局域化）。这允许通过量子比特状态的局部读出来容易地实验观察跃迁。
2010-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Photon scattering by a three-level emitter in a one-dimensional waveguide
讨论了一维波导中三能级发射体对光子的散射，其中光子的输运受自发发射波和直接透射波的干涉控制。对于不同层次的结构，散射问题以封闭形式求解。几种可能的应用进行了讨论：发射器的状态可以确定性地切换拉曼散射，从而使应用在量子计算，如单光子晶体管。发射器阵列产生光子带隙结构，其可以由经典驱动激光器调谐。无序排列导致光子的安德森局域化，其中局域化长度可以再次由外部驱动控制。
2010-01-06 quant-ph
Phase and Photon Number Dependent NOON State Localization in Flat Band Lattices
Indian Institute of Science（印度科学学院）；Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学）；Padua Quantum Technologies Research Center（帕多瓦量子技术中心）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）；Centre for High Energy Physics, Indian Institute of Science（印度科学学院高能物理中心）
研究平带菱形晶格中路径纠缠多光子NOON态的输运，发现局域化-退局域化特征依赖于NOON态的相位和光子数，并开发了强度关联测量协议以实验模拟光子数关联。
2026-05-25 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Quantum correlation enhanced super-resolution localization microscopy enabled by a fiber bundle camera
尽管在微光探测方面取得了进展，但诸如光子相关的单光子方法很少用于成像的背景下。少数演示，例如利用光子的量子统计的子衍射极限成像，仍然处于原理证明演示的领域。这主要是由于大多数可用的单光子敏感成像探测器的填充因子、量子效率、帧速率和信噪比特性的低值的组合。在这里，我们描述了一种成像设备的基础上耦合到单光子雪崩探测器，它结合了一个大的填充因子，高量子效率，低噪声和可扩展的架构的光纤束。我们的设备能够在非稀疏非静止场景中实现基于定位的超分辨率显微镜，利用从非经典光子统计中收集的有源发射器数量的信息。
2017-02-01 physics.optics quant-ph
Single Photon Cross-Phase Shifts Can Be Enhanced by Localization in both Frequency and Time
Department of Physics, University of Toronto（多伦多大学物理系）
通过后选择技术，利用窄带共振光子与冷原子云相互作用，同时实现频率窄带宽和时间短脉冲，显著增强单光子交叉相位位移，实验验证了弱值理论预测。
2026-06-11 quant-ph
Realism in the Realized Popper's Experiment
施宗衡和金（1999年出版）实现了卡尔·波普尔的EPR类实验，产生了波普尔所希望的结果：当对纠缠对中的一个光子进行测量时，另一个光子不会发生“超距作用”。这个实验结果在局域现实条件下是可以解释的：每个光子在大多数时间都有确定的位置和横动量，（狭缝内的定域）根据不确定原理以不可预测的方式干扰该光子的横向动量;然而，在一段距离内对另一个光子（不在狭缝中的光子）没有超距作用。一个光子的位置测量（狭缝内的定位）破坏了光子之间的纠缠;即发生退相干。
2005-07-01 quant-ph
Spectral signatures of many-body localization with interacting photons
统计力学是建立在这样一个假设之上的：无论起始状态如何，系统都能达到热平衡。粒子间的相互作用促进了热化，但是，相互作用的系统总是平衡的，而不管参数值是多少？系统的能谱可以回答这个问题，并揭示基本相的性质。然而，大多数实验技术只能间接探测多体能谱。使用一个九个超导量子比特的链，我们实现了一种新的技术，用于直接解决相互作用的光子的能级。我们通过捕获预测的二维电子在磁场中的复杂能谱，即霍夫施塔特蝴蝶，来对这种方法进行基准测试。通过增加无序度，能带边缘处的能量本征态的空间范围收缩，表明形成了迁移率边缘。在强无序状态下，能级不再相互排斥，它们的统计接近泊松分布--这是从热化相到多体定域相转变的标志。我们的工作引入了一种新的多体光谱技术来研究物质的量子相。
2017-12-20 quant-ph
Unidirectional Localization of Photons
周期性结构中的人工缺陷是产生局域态的重要基础，在凝聚态物理、光子学和声学中有着广泛的应用。在光子学中，局域态被广泛用于限制和操纵光子。到目前为止，所有提出的局域态都是互易的，并受到时间反演对称性的限制。因此，本地化是双向的，在允许的通带，否则禁止阻带的光子被限制，而不管入射光束的方向。在这篇报告中，我们通过在一维时空调制的光子晶格中嵌入一个缺陷，证明了光子只在一个方向上局域化是可能的。在时空调制的光子晶格中，时间相关的电势产生有效的磁偏置，这打破了互易性。此外，在这样的移动晶格中，色散关系根据有效磁偏置的方向而获得偏移。在时间调制晶格中合成的静态缺陷将在带隙中产生光的空间局域化。然而，由于带隙的移动，局域化发生在不同的频率取决于入射场的方向。我们设想，这种现象可能不仅会影响光子学，而且还会影响其他物理学和工程领域，如凝聚态和声学，为设计新型设备打开大门，如非互易陷阱，传感器，单向可调谐滤波器，并可能导致非常规传输，如单向激光。尽管它的应用，我们的建议，即在一个驱动系统的缺陷状态，可以被认为是一个教学的例子Floquet问题的解析解。
2017-05-25 cond-mat.other physics.app-ph physics.optics
Quantum Limited Source Localization and Pair Superresolution under Finite Emission Bandwidth
将单个准单色源光学地定位到亚衍射精度需要在光子计数极限中的最小光子成本，该最小光子成本与光学系统的点扩散函数（PSF）的宽度$w$和所寻求的定位精度$d$的平方比成比例，即，作为$α(w/d)^2$。对于具有有限发射频谱的源，虽然逆二次缩放预期保持不变，但是系数$α$必须增加，因为随着成像带宽增加和PSF经历频率依赖性加宽，定位的保真度降低。我们专门解决如何迅速$α$必须增加与增加的平顶光谱分布的发射的点源被定位在两个维度的成像仪与一个清晰的圆形孔径通过计算量子费舍尔信息（QFI），其逆产生最低可能的无偏估计方差的源定位误差。新颖的使用长球形波函数作为基础，获得的QFI计算所需的单光子密度算子的本征值问题的解决方案，帮助我们开发的概念的有效维度的连续状态问题的相关的空间带宽参数。随后，我们扩展我们的考虑QFI治疗有限带宽对超分辨问题在两个维度上，获得类似的结果。我们还考虑推广到任意配置文件的发射功率谱。
2020-08-31 quant-ph
Cavity induced many-body localization
该研究以耦合单模腔的无自旋电子Hubbard链为模型，结合新型高频展开与数值计算，证实强耦合腔量子电动力学中全局光-电耦合可诱导多体局域化，且该效应在光子数低至n~2的强量子涨落条件下仍存在。
2023-07-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Realism in the Realized Popper's Experiment
卡尔·波普尔的实验由施和金（1999年出版）实现，产生了波普尔所希望的结果：当对纠缠对中的一个光子进行测量时，另一个光子上没有“超距作用”。这个实验结果在局域现实条件下是可以解释的：每个光子在大多数时间都有确定的位置和横动量，（狭缝中的定域）根据不确定原理以不可预测的方式干扰该光子的横向动量;然而，在一段距离内对另一个光子（不在狭缝中的光子）没有超距作用。一个光子的位置测量（狭缝内的定位）破坏了光子之间的相干性（纠缠）;即发生退相干。这在物理上可以理解为狭缝中的光子与形成狭缝的固体表面原子的电子之间的电磁相互作用。
2005-07-01 quant-ph
Quantum radar
我们提出了一个量子精密测量协议的非合作点状目标在三维空间中的定位，通过照射它与电磁波。它采用N个纠缠光子的所有空间自由度来实现定位的不确定性，该不确定性对于每个空间方向比N个独立光子所能实现的不确定性小sqrt（N）倍。
2019-05-07 quant-ph
Crosstalk Analysis in Quantum Networks: Detection and Localization Insights with photon counting OTDR
针对经典信道功率对量子信道的光串扰问题，本文利用光子计数光时域反射仪（ν-OTDR）实现串扰的精确检测与定位，揭示其依赖光开关配置和波长的特性，为量子网络优化提供基础方法。
2025-02-22 quant-ph
Tunable Anderson Localization of Dark States
光子在无序的一维固体中的随机散射引起透射的指数抑制，这被称为安德森局域化。在这里，我们实验研究了安德森局域化超导波导量子电动力学系统包括八个单独可调量子比特耦合到一个波导的光子连续。采用量子比特频率控制，我们人为地引入频率无序的系统，并观察到在其次辐射暗模式附近的透射系数的指数抑制。局域化长度随着无序强度的增加而减小，我们通过改变单个量子比特的频率来控制无序强度。采用耦合量子比特和光子的一维非相互作用模型，我们能够支持和补充的实验结果。我们的研究和以前的量子比特阵列中的本地化研究之间的区别是通过一个共同的波导耦合，使我们能够探索中介光子在本质上开放的系统中的本地化。该实验为在新平台上研究各种定位现象打开了大门，该平台提供了高度的控制和读出可能性。
2021-10-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con quant-ph
Anderson localization and nonlinearity in one dimensional disordered photonic lattices
我们实验研究了一维无序波导晶格中Anderson模型的线性和非线性波的演化。两种类型的本地化本征模，平相和交错，直接测量。非线性扰动增强了一种类型的局域化，并在其他诱导离域。在一个互补的方法，我们研究的演化短时间尺度上的$δ$类波包的存在下的障碍。从弹道波包膨胀指数（安德森）本地化的过渡观察。我们发现一个中间制度中的弹道和本地化组件共存，而扩散动力学是缺席。证据被发现在非线性条件下更快地过渡到本地化。
2008-02-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.other nlin.PS
Anderson localization of entangled photons in an integrated quantum walk
波不能在随机介质中传播。安德森局域化首先被预测为存在无序势的量子粒子，在经典声学、电磁学和光学中也观察到了。本文首次报道了在受位置依赖无序影响的两粒子离散量子行走中纠缠光子对的安德森局域化现象。利用飞秒激光写入技术在玻璃衬底上制作了干涉仪阵列，实现了无序晶格上的量子行走。一种新的技术是用来引入一个受控的相移到网络的每个单元网格。利用偏振纠缠来模拟两步行系统的不同对称性。因此，我们能够在粒子之间不存在相互作用的情况下通过实验研究（玻色子和费米子）统计的真正影响。我们将展示不同类型的随机性和波函数的对称性如何影响纠缠步行者的定位。
2013-04-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Atom-Photon Bound States in Fractal Photonic Lattices: Localization Length and Anomalous Diffusion
Max Planck Institute for the Science of Light（马克斯·普朗克光科学研究所）；Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·阿列克桑德大学）；Università degli Studi di Palermo（巴勒莫大学）
通过热核表达光子格林函数，研究耦合到自相似光子晶格的两能级发射体所引发的原子-光子束缚态，发现远场局域长度服从标度律ξ~Δ^{-1/d_w}，该标度由反常扩散控制，不依赖平移不变性或带边有效质量近似。
2026-05-22 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Down-conversion of a single photon as a probe of many-body localization
一个粒子衰变为更多粒子是相互作用量子系统中普遍存在的现象，发生在对撞机，核反应堆或固体中。在非线性介质中，即使是单个光子也会以费米黄金法则给出的速率通过下转换（分裂）为具有相同总能量的较低频率光子而衰减。然而，能量守恒条件不能精确匹配，如果介质是有限的，只支持量化模式。在这种情况下，光子的命运就变成了长期存在的多体局域化（MBL）问题，MBL最初被表述为一个限制在量子点中的单个费米液体准粒子寿命的量子实验。在这里，我们实现了这样的实验，使用超导多模腔，其中的非线性度是定制的强烈违反光子数守恒。由此产生的相互作用试图将单光子激发转换成低能光子的簇射，但由于MBL机制而失败，MBL机制表现为在腔的驻波模式频率处的多粒子共振的显著光谱精细结构。每个共振都被认为是由来自宽频率范围的光子组成的辐射的多体状态，并且不遵守费米的黄金法则理论。我们的结果引入了一个新的平台来探索MBL的基本原理，而无需控制许多原子或量子位。
2022-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
The explicit form of the unitary representation of the Poincaré group for vector-valued wave functions (massive and massless), with applications to photon's localization and position operators
本文通过几何推导庞加莱群酉表示的显式形式，构造出具有对易分量的Hawton-Baylis光子位置算符，并证明圆上光子态对该算符及Jauch-Piron-Amrein POV测度均严格局域。
2024-05-06 math-ph math.MP quant-ph
Anderson Localization of Composite Excitations in Disordered Optomechanical Arrays
光机械阵列是研究光子-声子耦合系统中的输运、多体动力学、量子控制和拓扑效应的一个很有前途的平台。介绍了无序光机械阵列，重点讨论了光子-声子混合激发的安德森局域化特性。事实证明，这些代表了一个独特的无序系统，其中的基本参数可以很容易地通过改变外部激光场的频率和振幅来控制。我们表明，两种设置导致一个非平凡的频率依赖性的本地化长度为中间激光强度。这可以作为非平衡耗散情况下局域化的令人信服的证据。
2016-07-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Flat-band localization and interaction-induced delocalization of photons
本研究利用超导电路构建Aharonov-Bohm平带笼，观测到单光子局域化，且相互作用束缚的光子对会发生退局域化逃逸，首次实验证实相互作用可诱导量子行走退局域化，为强相互作用平带晶格动力学研究提供了平台。
2023-06-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Topologically Robust Transport of Photons in a Synthetic Gauge Field
低维电子通过无序介质的输运导致局域化。在无序介质中加入规范场会导致输运性质的根本变化。例如，手征边缘态可以出现在具有垂直磁场的二维系统中。在这里，我们实现了一个“合成”的规范场的光子使用硅绝缘体技术。通过确定的输运性质的分布，我们确认本地化的运输在散装和抑制本地化的边缘状态，使用“金标准”的本地化研究。我们的系统提供了一个新的平台来研究在合成规范场的存在下的输运性质，这是重要的，无论是从研究光子输运的基本角度来看，并在经典和量子信息处理的应用。
2014-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.optics
Localization in the Rindler Wedge
量子电动力学的一个显著特征是带电粒子产生了一个相干的光子云。由此产生的光子相干态矢量产生了一个不支持洛伦兹群表示的定域观测量代数的非平凡表示：洛伦兹对称性自发破缺。我们特别证明了洛伦兹助推发生器在这种表示中发散，这一结果也在[1]中得到（另见[2]）。可观测量的局部化，例如在Rindler楔形中，以基本的方式使用庞加莱不变性[3]。因此，在带电场的存在下，光子的可观测量不能局限在林德勒楔中。这些观测结果可能与黑洞信息丢失悖论有关，因为黑洞外部的物理学与林德勒楔中的物理学有相似之处。
2017-08-09 gr-qc hep-th math-ph
Impact of background field localization on vacuum polarization effects
本文利用 Lorentzian 型非均匀背景场的可解析情形，研究 $d$ 个非均匀方向对光子极化翻转和光生正负电子对等非微扰 QED 真空极化信号的影响。
2024-11-12 hep-ph hep-th quant-ph
Quantum jumps in amplitude bistability: Tracking a coherent and invertible state localization
Department of Physics, AlbaNova University Center（阿尔巴诺瓦大学中心物理系）
研究高幅双稳中量子跃迁的相干与可逆局域化机制，揭示跃迁时间渐近定律及自发辐射的影响。
2025-10-02 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Engineering indefinitely long-lived localization in cavity-QED arrays
利用Jaynes-Cumming相互作用的非线性性质，可以在腔QED阵列中实现光子布居的捕获。然而，在实际系统中，不可避免的耗散效应会通过持续的光子泄漏破坏自陷态。为了规避这个问题，我们表明，一个精心设计的驱动器，耗散和哈密顿的结果在实现无限期持续的自陷。我们表明，驱动器，耗散和光物质相互作用之间的复杂的相互作用的结果，需要一个最佳的窗口的驱动强度，以实现这种非平凡的稳定状态。我们处理的两个腔和四腔的情况下，使用精确的开放量子多体计算。此外，在半经典极限下，我们将系统放大到一维长链，并证明了驱动-耗散系统中的局域化-去局域化转变。虽然，我们的分析是在保持腔QED系统记住，我们的工作是适用于其他驱动耗散系统的非线性起着决定性的作用。
2019-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
One-dimensional electron localization in semiconductors coupled to electromagnetic cavities
本文研究一维半导体在单模电磁腔中的局域化电导变化，利用修正的格林函数方法揭示Fano共振及浅束缚态能量抬升，从而增强低温电导。
2023-11-27 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Single-molecule orientation localization microscopy I: fundamental limits
由于单分子实验中大量的光子散粒噪声散粒噪声，精确测量单个荧光团的三维位置和取向具有挑战性。面对这种有限的光子预算，已经开发了许多技术来将2D和3D位置以及2D和3D取向信息编码到荧光图像中。在这项工作中，我们适应经典和量子估计理论，并提出了一个数学框架，以获得最好的精度测量的位置和方向的偶极子发射器的任何固定的成像系统。我们发现，这是不可能的设计一个仪器，实现最大的灵敏度极限测量所有可能的旋转运动。此外，我们的矢量偶极成像模型表明，最好的量子限制的定位精度是约4-8%，比建议的标量偶极子模型。总的来说，我们得出结论，没有一种仪器可以在所有可能的2D和3D定位和方向测量任务中实现最大精度的优化。
2021-01-31 eess.IV physics.ins-det physics.optics
