The Kerr medium as an {\sf SU(2)} system
利用热场动力学(TFD)方法求解了具有SU(1,1)对称性的阻尼Kerr介质,这些TFD方法(Chaturvedi and Srinivasan,1991)已得到很好的研究,有助于我们精确地求解具有SU(2)对称性的自旋阻尼Kerr介质。利用TFD,与SU(2)的关联被用来将系统的动力学表示为类薛定谔方程,其解使用适当的解纠缠定理获得。这些考虑扩展到一个系统的多模耦合非线性振子。"
2012-10-31 quant-ph
Photon Intensity Profiles for Four-Wave Mixing through a Kerr Medium
本研究探讨介电介质中的四波混频过程,计算了信号与闲置光子落在屏幕上的探测概率,证明出射光子可作为实验探针,且理论强度图与实验结果高度吻合。
2024-03-21 quant-ph
Polarization-squeezed light formation in a medium with electronic Kerr nonlinearity
分析了在具有电子克尔非线性的介质中偏振压缩光场的形成。考虑了量子斯托克斯参数,研究了它们的量子涨落谱。它是建立在量子涨落的抑制是最大的频率可以通过调整脉冲之间的线性相位差控制。我们证明,通过改变一个脉冲的强度或每个光子的非线性相移,可以有效地控制量子斯托克斯参数的量子涨落的抑制。
2004-01-12 quant-ph
Entropy squeezing and atomic inversion in the $k$-photon Jaynes-Cummings model in the presence of Stark shift and Kerr medium: full nonlinear approach
本文研究了具有Stark位移和Kerr介质的$k$ -光子Jaynes-Cummings模型(JCM)中二能级原子与单模光场的相互作用。在所考虑的哈密顿量,如单模场,它与原子的相互作用,斯塔克位移和克尔介质效应的贡献被认为是$f$变形。特别地,通过考虑不同的光场初态,研究了光场初态对原子反转和熵压缩等物理性质的动力学演化的影响。为了达到这个目的,我们考虑了相干态、压缩态和热态作为初始光场态。
2014-08-13 quant-ph
Dynamical Casimir effect in a Kerr Cavity
研究了含克尔介质电磁腔中的动态Casimir效应。我们得到的时间演化算子的近似表达式,以及在海森堡表示数运营商。我们已经发现,从量子真空中产生的光子强烈地受到克尔介质的存在的影响,与两个二能级原子在具有振荡壁的腔中的情况共享物理特征。非线性介质在光子产生中产生饱和效应,其显示出强振荡,其频率随着非线性介质的强度而增加。我们希望这些结果可能是相关的任何实验研究,涉及动态卡西米尔效应,愿意将克尔非线性。
2016-03-16 quant-ph
Control of squeezed light pulse spectrum in the Kerr medium with an inertial nonlinearity
建立了电子克尔非线性介质中超短光脉冲自相位调制(SPM)和交叉相位调制(XPM)的自洽量子理论。该方法利用电场的动量算子,考虑了非线性的惯性行为。研究了压缩正交分量的量子涨落谱与非线性响应时间以及SPM和XPM效应引起的非线性相移值的函数关系。
2000-10-02 quant-ph
Infinite operator-sum representation of density operator for a dissipative cavity with Kerr medium derived by virtue of entangled state representation
利用热纠缠态表象求解含克尔介质的耗散腔的主方程,得到密度算符的无限算符和表象} $ρ(t) =\sum_{m,n,l=0}^{\infty}M_{m,n,l}ρ_{0}\mathcal{M}_{m,n,l}^{\dagger}.$值得注意的是,} $M_{m,n,l}$与$\mathcal{M}_{m,n,l}^{\dagger}$不是厄米共轭的,但规范化的} $\sum_{m,n,l=0}^{\infty}\mathcal{M}_{nm,,l}^{\dagger}M_{m,n,l}=1$仍然成立},即,它们在一般意义上是保留痕迹的。如果一般超算子理论需要修改,这个例子可能会激发进一步的研究。
2010-03-25 quant-ph
Parametric oscillator in a Kerr medium: evolution of coherent states
研究了相干态在参量振荡器和非线性Kerr介质作用下的时间演化。我们利用相互作用的图片表示,并使用一个确切的时间演化算子的时间无关的部分的哈密顿量。我们近似的相互作用的图片哈密尔顿在这样一种方式,使它的一个成员的李代数。由于振子频率的时间依赖性,相应的时间演化算子表现得像压缩算子。我们分析了不同哈密顿参数下的概率幅和自关联函数,发现我们的近似结果与收敛的数值计算结果吻合得很好。
2015-03-03 quant-ph
Role of seeding in the generation of polarization squeezed light by atomic Kerr medium
本文研究了种子光在原子克尔介质产生偏振压缩光中的作用,利用87Rb暖蒸气池实现了-5.2±0.5 dB的噪声压缩,修正后达6.4±0.6 dB。
2024-08-01 quant-ph
Spectral Effects of Fast Response Cross Kerr Non-Linearity on Quantum Gate
根据理想化模型,强克尔非线性可以通过在量子态上诱导条件相移来构建用于光学量子信息处理的光学量子门。最近,Shapiro(PRA 73,062305(2006))认为,对于具有非瞬时但快速响应的克尔介质,在两个单光子输入状态上基本上没有引起相移,因此从这样的介质构建的量子门不能工作。在这里,我们表明,一个快速响应克尔介质诱导一些,但非常小的相移的双单光子输入状态,它是不够的高保真度量子计算。我们指出,这是由于介质赋予光谱纠缠的输入光子。我们进一步表明,一种方法来规避这个问题,并实现高保真度的门,是工程的色散特性的介质,除了满足相位匹配条件,给一个占主导地位的频谱效应的非瞬时响应。
2008-11-30 quant-ph
Berry Phase in a Two-atom Jaynes-Cummings Model with Kerr Medium
Jaynes-Cummings模型(JCM)是腔量子电动力学(QED)中描述量子化电磁场与原子相互作用的一个非常重要的模型。由于该模型预言了许多新的量子效应,并能被现代物理实验技术所证实,因此该模型在许多不同的方向上得到了推广。本文研究了含克尔介质的两原子Jaynes-Cummings模型在任意光子数$n$下基态的Berry相位和熵。发现它们的图像之间有一定的对应关系,特别是在$Δ-\varepsilon$平面上存在一条曲线,沿着这条曲线,能量、Berry相位和熵都达到它们的特殊值。因此,利用Berry相位检测纠缠是可行的。
2008-11-12 quant-ph
Introducing a Kerr medium in a cavity coupled to a harmonically moving mirror, we reproduce known and solvable interactions such as two-coupled harmonic oscillators and ion-laser like interactions for specific conditions. This is achieved by a unitary transformation allowing us to tune off the Kerr medium in order to simplify the Hamiltonian.
2021-05-28 quant-ph
Dynamics of entropy and nonclassical properties of the state of a $Λ$-type three-level atom interacting with a single-mode cavity field with intensity-dependent coupling in a Kerr medium
本文研究了$` `$ Kerr介质中三能级原子与量子化单模光场的$"$依赖强度耦合相互作用。三能级原子被认为是在一个$Λ$型配置。在特定的初始条件下,这可能是准备的原子和场,整个系统的动力学状态矢量将显式地获得任意非线性函数$f(n)$与任何物理系统。然后,在估计了场熵随时间的变化之后,我们将研究引入态的量子统计以及一些非经典性质。在计算过程中,我们研究了依赖强度耦合、Kerr介质和失谐量对原子-场态矢量非经典性特征的深度和范围的影响。最后,我们将所得结果与$V$型三能级原子的结果进行了比较。
2014-07-26 quant-ph
Self- and cross-phase modulation of ultrashort light pulses in an inertial Kerr medium: spectral control of squeezed light
考虑到电子非线性的响应时间,发展了超短光脉冲在克尔介质中自相位和交叉相位调制的量子理论。阐述了含时玻色算子的相应代数。它是建立的脉冲的光谱区域,其中的正交波动水平低于散粒噪声的,取决于非线性相移的值,另一个脉冲的强度,和非线性的弛豫时间。结果表明,可以通过调节另一个脉冲强度来控制脉冲谱的频率,在该频率处波动的抑制是最大的。
2002-03-31 quant-ph
Dissipative entanglement swapping in the presence of detuning and Kerr medium: Bell state measurement method
本文研究了在Kerr介质和失谐量存在的情况下,由一个能级寿命有限的原子组成的两个独立的非理想腔(作为两个独立的耗散源)与一个量子化电磁场相互作用的纠缠交换的可能性.事实上,两个原子之间没有直接的相互作用,因此,它们之间不存在纠缠。我们利用对离开腔的光子进行的Bell态测量,将腔中原子-场之间的纠缠交换为原子-原子之间的纠缠。我们的动机是由于两量子比特纠缠态对量子信息科学和技术有着足够的兴趣。讨论了系统的初态、失谐量、克尔介质和两个耗散源对原子-原子交换纠缠的影响。有趣的是,我们发现当原子的衰变率和腔的光子泄漏相等时,我们的系统表现为一个理想的无耗散系统。我们的结果表明,在Kerr效应和耗散的存在下,有可能产生长寿命的原子-原子最大纠缠态,我们详细确定了这些条件,并建立了最终的原子-原子Bell态.
2017-12-20 quant-ph
Photon added nonlinear coherent states for a one mode field in a Kerr medium
我们构造变形光子添加非线性相干态(DPANCSs)的应用程序的变形创建运营商的非线性相干态作为变形湮灭运营商的本征态和变形位移运营商的应用程序的真空状态。我们计算了这些态的Mandel参数、Husimi函数和Wigner函数等统计性质,并分析了它们之间的差异,给出了它们的封闭解析表达式。我们发现,从上述两个概括得到的DPANCSs的统计特性的深刻差异。
2013-11-17 quant-ph
We propose a scheme to directly measure the entangled W states with cross-Kerr nonlinearity mediums. This scheme can measure three-photon, four-photon, and even N-photon W states in one step. Only PBSs and cross-Kerr nonlinearity mediums are used in this scheme, which is feasible for experiments. We describe the three-photon W states measurement process and extend it to four-photon and N-photon W states.
2020-09-13 quant-ph
Quantum dynamics of a driven parametric oscillator in a Kerr medium
本文研究Kerr介质中受时变力驱动的参量振荡器量子动力学,通过时间变换关联一般模型,并在小χ与小k两种区域结合解析与数值方法分析态的统计特性。
2023-06-04 quant-ph
In this paper, we study the nonlinear kerr effect in an inverted Y-type five-level atom moving through an open cavity. Under realistic parameters, we show that the kerr-medium affects the atomic population inversion and the phase probability distribution. A remarkable feature of the present model is that the kerr nonlinearity with a multi-level atom allows for a large detection of the system dynamics. These results offer new possibilities for controlling the system dynamics using the time-dependent interaction.
2021-10-30 quant-ph
We study the interaction between a moving three-level lambda rubidium atom and a single mode cavity field in the presence of Kerr-like medium. We derive the basic equations of motion for atomic system and show that it is exactly solvable in the rotating wave approximation (RWA). The momentum increment, the momentum diffusion and the Mandel Q parameter of this system are studied. We investigate numerically the influence of Kerr-Like medium on the evolution of the previous statistical properties in the exact resonate and nonresonate case where the atom is initially prepared in a momentum eigenst…
2022-09-01 physics.optics quant-ph
A method of quantum annealing (QA) using Kerr-nonlinear parametric oscillators (KPOs) was proposed. This method is described by bosonic operators and has different characteristics from QA based on the transverse-field Ising model. As the first step to describe this method in the conventional framework of QA, we propose effective spin models of KPOs. The spin models are obtained via a variant of the Holstein-Primakoff transformation and are described by spin-$s$ operators. The terms for detuning, coherent driving, parametric driving, and the Kerr effect are mapped to the transverse field, longi…
2022-05-30 quant-ph
Dynamics of atom-field interaction inside a nonlinear Kerr-like medium filled optical cavity
该研究推导了含类Kerr介质和斯塔克位移的腔中两二能级原子与双模场系统的含时薛定谔方程解析解,分析了场的非经典特性与原子纠缠,明确了非线性作用和斯塔克位移对量子关联的关键影响。
2025-03-21 quant-ph
Mechanical cooling in the bistable regime of a dissipative optomechanical cavity with a Kerr medium
研究含 Kerr 介质的耗散光机械腔双稳态及机械冷却,表明 Kerr 介质降低双稳态阈值,并可在室温或低温条件下实现高效冷却乃至接近基态。
2023-07-22 quant-ph
Nonclassicality and decoherence of photon-added squeezed coherent Schrödinger kitten states in a Kerr medium
研究了非线性克尔介质中任意多个加光子压缩相干薛定谔猫态叠加态演化的非经典性。介质的非线性引起诸如威尔熵$S_{Q}$和$W$分布的负性$δ_{W}$的量的周期性,并且这些量的一系列局部极小值出现在所述周期的有理约数处。在这些局部最小值的演变状态符合瞬态Yurke-Stern型的光子添加压缩小猫状态,其中,选择相空间变量反映其宏观性质,表现出非常短暂的行为。进一步,我们提供了封闭形式的断层图像,它提供了这些短暂的状态的替代描述。小猫形成的复杂性增加,导致更多的干涉项,触发更多的量子相应的状态。观察到加光子压缩小猫态的非经典深度具有最大可能值。采用Lindblad主方程的方法,我们研究的振幅和相位阻尼模型的初始状态考虑在这里。在相位阻尼模型中,即使在很长的时间限制下,非经典性也不会被完全消除,当动力学量,如负性$δ_{W}$和断层图像,假设非平凡的渐近值时。
2017-06-29 quant-ph
Impossibility of large phase shifts via the "giant Kerr effect" with single-photon wavepackets
给出了两个单光子波包通过理想定域克尔介质相互作用系统的近似解析解,并进行了数值计算。结果表明,由于自发发射到最初未占用的时间模式,交叉相位调制的薛定谔图片是非常小的,只要光谱宽度的单光子脉冲是在介质的带宽。在这个极限下,所用的哈密顿量可以从电磁诱导透明条件下四能级原子的“巨克尔效应”导出;明确地示出了在该系统中的线性吸收随着脉冲的光谱宽度接近介质的透明带宽而增加,因此,只要吸收概率保持小,最大交叉相位调制被限制为基本上无用的值。这些结果与Shapiro及其同事基于因果关系和统一性的一般论点一致。
2009-11-24 quant-ph
Number-phase entropic squeezing and nonclassical properties of a three-level atom interacting with a two-mode field: Intensity-dependent coupling, deformed Kerr medium and detuning effects
在本文中,我们按照我们提出的模型J。B { \bf 30},1109- 1117(2013),其中研究了存在非线性时腔中$Λ$型三能级原子与量子化双模辐射场之间的相互作用。在简要回顾了原子-场系统态矢量的获得过程之后,进一步讨论了整个系统态的一些有趣而重要的物理特征(在量子光学研究领域中特别有意义),即:研究了数相熵测不准关系(基于双模Pegg-Barnett形式)和由亚泊松统计量、Cauchy-Schwartz不等式和两种压缩现象组成的非经典符号.在我们的报告中,强度依赖耦合,变形克尔介质和失谐参数的影响,对所考虑的量子系统的上述每一个非经典标准的深度和域进行了详细的研究。它表明,上述每一个非经典方面可以通过适当地选择相关的参数。
2014-07-26 quant-ph
Generation of squeezed Schrödinger cats in a tunable cavity filled with a Kerr medium
在这项工作中,我们分析了一个系统的时间动力学,该系统包括一个充满非线性克尔介质的光学腔,其频率允许在时间演化过程中发生变化。通过精确求解相应的含时非简谐振子哈密顿量,我们证明了在光腔内可以产生压缩相干态叠加。此外,我们还发现,通过适当地控制腔的频移,可以调节产生态的压缩程度,这一特性可能会在量子态工程领域引起有趣的研究。
2015-05-27 physics.optics quant-ph
Observation of a large, resonant, cross-Kerr nonlinearity in a free-space Rydberg medium
本文报道了基于共振激发、相互作用的里德伯原子和电磁感应透明的自由空间介质中的交叉克尔非线性效应的实验观察。利用非线性效应实现了两个光脉冲之间的交叉相位调制。写入探测脉冲的非线性相位被测量为与每nW信号功率的$8$ mrad一样大,对应于$10^{-8}\textrm{m}^2/\textrm{V}^2$的$χ^{(3)}$。潜在的应用范围从光学量子信息处理到光子数的量子非破坏测量。
2019-06-12 physics.atom-ph quant-ph
Equivalence between an optomechanical system and a Kerr medium
本文研究了机械振子位置调制腔频率的光机系统的光学双稳性。光模的稳态平均场方程与克尔介质的方程相同,因此我们期望它具有相同的特征行为,具有下分支、中分支和上分支。然而,机械谐振器的位置波动的存在导致新的功能:上分支在某些参数区域中在足够强的驱动下将变得不稳定。我们确定适当的参数制度的上分支是稳定的,我们确认,通过量子稳态的数值研究,机械模式确实作为一个克尔非线性光学模式在低温极限。这种光机系统与克尔介质的等效性对于腔光机在量子非线性光学和量子信息科学中的应用具有重要意义。
2013-10-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Controllable optical bistability and Fano line shape in a hybrid optomechanical system assisted by Kerr medium: Possibility of all optical switching
本文从理论上分析了由量子点耦合到光机械腔中的非线性克尔介质的混合系统中的光学和光机械非线性,并指出这种混合系统可以用作全光开关。利用量子点与腔的耦合强度、克尔效应和光机械非线性效应,可以实现对腔内平均光场和弱探测光场功率传输特性的高度控制和可调谐性,为设计高效率的全光开关和高灵敏度的传感器提供了理论依据。
2017-08-13 physics.optics quant-ph
Visualizing revivals and fractional revivals in a Kerr medium using optical tomogram
从理论上研究了克尔介质中不同类型初始波包演化产生的时间演化态的光学层析成像。利用厄米多项式导出了一般初始波包演化过程中任意时刻量子态的光学层析图的精确解析表达式。讨论了相干态、加$m$光子相干态、奇偶相干态三种初始态下光学层析图像的时间演化。我们显示的复苏和分数复苏的时间演化状态的光学断层图像的表现。我们发现,在分数回复的瞬间,时间演化态的光学断层图像显示出正弦链结构。在$l$ -子分组分数恢复时的时间演化状态的光学断层图像中的正弦线的数量是初始状态的光学断层图像中存在的正弦线的数量的$l$倍。我们还研究了退相干对上述初始态在分数恢复时刻的光学层析图像的影响。我们考虑了退相干的振幅衰减和相位阻尼模型,并给出了退相干在光学层析图像中的直接表现。
2015-09-29 quant-ph
Quantum dynamics of an optomechanical system in the presence of Kerr-down conversion nonlinearity
本文从理论上研究了光机械腔中克尔下转换非线性晶体的非线性效应。对于这个系统,我们研究了两个非线性的影响,即,Kerr非线性和参量增益、振荡镜的动力学、透射光场的强度和压缩谱以及稳态镜场纠缠。我们表明,在与裸光机械腔相比,由于克尔非线性和腔内光子数的增加,由于增益介质的腔能量移位的组合可以增加的振荡镜的位移谱中的简正模分裂,并降低其有效温度。我们的工作表明,克尔非线性和下转换过程都增加了传输光场的压缩程度。此外,我们发现,在所考虑的系统中的机械和光学模式之间的纠缠度大大降低,因为在克尔介质的存在下的腔内光子数减少。
2013-03-05 quant-ph
Sub-Poissonian Light in a Waveguide Kerr-medium
本文研究芯片波导中Kerr介质产生亚泊松光的能力,提出新解析公式,数值显示在几米长波导中100 mW功率下可实现5-15 dB光子噪声抑制。
2025-08-12 physics.optics quant-ph
Quantum fluctuations and correlations of spatial scalar or multimode vector solitons in Kerr media
本文用格林函数方法研究了克尔介质中孤子的整体压缩度和量子涨落的横向空间分布。结果表明,在最佳正交分量上,标量亮孤子和多模矢量孤子都经历了强压缩。对于矢量孤子,这种压缩被证明是由于两个非相干耦合的圆偏振的波动之间的几乎完美的反相关。
2003-11-13 quant-ph
Cross-Phase Modulation and Population Redistribution in a Periodic Tripod Medium
研究了两个脉冲在三脚架形原子介质中传输时的交叉克尔效应,两脉冲被强驻波耦合光束修饰。考虑到原子能级之间的人口的重新分配,这使得人们可以研究在很宽的范围内的脉冲失谐的相移,计算的非线性相移的透射和反射光束。其他参数的影响,例如,控制场的强度和弛豫速率对交叉克尔效应的影响也作了详细的分析。
2011-03-17 quant-ph
Two-photon self-Kerr nonlinearities for quantum computing and quantum optics
自克尔相互作用是一种光学非线性,它产生的相移与场中光子数的平方成正比。目前,许多提议使用非线性来产生光子-光子相互作用。对于传播场,这些相互作用导致不期望的特征,例如光子之间的光谱相关性。在这里,我们设计了一个由交叉克尔相互作用区域组成的离散网络来模拟自克尔介质。该介质具有以物理本地方式实现的有效远程交互。我们计算在这种介质中传播的场的单光子和双光子S矩阵。从这些散射矩阵,我们表明,我们的建议导致一个高保真度的光子-光子门。在网络中节点数趋于无穷大的极限下,介质在单光子和双光子状态下近似于完美的自克尔相互作用。
2018-11-17 physics.optics quant-ph
Entanglement analysis of two-atom nonlinear JCM with nondegenerate two-photon transition, Kerr nonlinearity and two-mode Stark shift
纠缠态是量子信息处理的重要工具,在腔量子电动力学中,光与物质相互作用可以产生纠缠态。本文研究了在失谐量和Stark效应存在的情况下,在Kerr非线性介质中,两个二能级原子与双模光场的相互作用。假设原子与光场的耦合和克尔介质的三阶极化率依赖于光的强度。为了研究引入系统的动力学,我们得到了所考虑的原子-场系统的状态矢量的精确解析形式,其初始条件可以为原子(在其基态和上态的相干叠加中)和场(在标准相干态中)准备。然后,为了评价子系统之间的纠缠度,我们利用von Neumann约化熵、形成纠缠和负性等著名的判据研究了纠缠的动力学性质。最后,详细分析了斯塔克位移、变形克尔介质、强度相关耦合以及失谐量对上述测量的影响。数值结果表明,不同子系统之间的纠缠量可以通过选择适当的演化参数来控制。
2014-10-07 quant-ph
Quantum Popov robust stability analysis of an optical cavity containing a saturated Kerr medium
University of New South Wales at the Australian Defence Force Academy(澳大利亚国防军学院新南威尔士大学)
本文利用非线性量子系统的鲁棒稳定性结果,分析含饱和Kerr介质的光学谐振腔系统。通过包含四次方湮灭与产生算符的非二次项哈密顿量,应用量子小增益定理和非二次量子Popov稳定性准则评估系统稳定性。
2013-04-19 cs.SY eess.SY math.OC
Enhancement of Kerr nonlinearity via multi-photon coherence
提出了一种利用多能级原子相干性共振增强光学克尔非线性的新方法。这种增强伴随着介质的其他线性和非线性极化率项的抑制。我们表明,该效果的结果在一个修改的非线性法拉第旋转的光在Rb 87蒸汽细胞中传播通过改变光的椭圆率。
2002-07-24 quant-ph
Josephson junction-embedded transmission-line resonators: from Kerr medium to in-line transmon
我们提供了一个通用的方法来找到一个线性电路中的非线性哈密顿。针对约瑟夫森结嵌入传输线谐振器的情况,我们通过精确地考虑约瑟夫森势的二次(即电感)部分的影响来求解系统的简正模。然后发现非线性导致自和交叉克尔效应,以及分束器类型的模式之间的相互作用。通过调整电路的参数,可以使克尔系数K相对于光子损失率κ达到弱(K < κ)、强(K > κ)甚至非常强(K >> κ)的值。在后一种情况下,谐振器+结电路对应于transmon的串联版本。通过用SQUID代替单个结,克尔系数可以原位调谐,例如允许微波光的薛定谔猫态的快速产生。最后,我们探讨了在这种情况下可以达到的量子比特-谐振器耦合的最大强度。
2012-07-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Squeezing properties of the Kerr-down conversion system
本文描述了一种新的双模系统,它由类克尔介质和下转换过程组成,称为克尔下转换系统。在一定的条件下,我们可以得到动力学方程的精确解。对于这个系统,我们研究了不同类型的正交压缩,例如,单模、双模和压缩。同时给出了主压缩的更一般的定义。我们发现,由克尔样和下转换过程分别产生的非经典效应的量大于从克尔下转换系统,其中两个过程是在竞争中获得的。
2011-07-19 quant-ph
Dynamics of entropy and nonclassicality features of the interaction between a $\diamondsuit$-type four-level atom and a single-mode field in the presence of intensity-dependent coupling and Kerr nonlinearity
研究了克尔介质中$\diamondsuit$型四能级原子与单模光场依赖强度耦合的多光子相互作用。利用广义(非线性)Jaynes-Cummings模型,在特定条件下,当原子初始激发到最高能级,光场处于相干态时,得到了所考虑系统的波函数的精确解析解.计算了原子-光场纠缠态的线性熵、Mandel参数、平均光子数和简正压缩等物理性质。研究了克尔介质、失谐量和强度依赖耦合对非经典性质的时间行为的影响。结果表明,通过适当地选择相互作用过程中的演化参数,上述每一个非经典特性,这是特别感兴趣的量子光学以及量子信息处理,可以显示。
2014-08-13 quant-ph
Quantum Information of a Four-Level Tripod-Type Atom in Motion Interacting with a Deformed Binomial Field in the Presence of a Non-Linear Medium
本文研究Kerr介质中四能级三脚架型原子与q形变二项式场的相互作用,通过引入含时耦合与失谐参数,揭示了q形变、Kerr非线性等对纠缠和保真度的显著影响,为量子信息处理和非线性量子光学提供理论参考。
2025-03-12 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
Implementation of a quantum phase gate by the optical Kerr effect
我们证明了光克尔效应可以用来构造量子相位门。从量子非破坏技术中众所周知,当两个光子场模式通过克尔介质时,每个模式的相位将被移动,并且相移的大小将取决于两个模式中的光子数。我们讨论了负责这种效果的哈密顿量,并展示了如何产生有效的光子-光子相互作用,这对应于量子相位门操作两个量子比特,每个量子比特由一个光子场的椭圆偏振表示。我们讨论了退相干和损失,并提出了一些处理它们的方法。
2000-09-26 quant-ph
Cross-Kerr nonlinearity between continuous-mode coherent states and single photons
单光子与相干态之间的弱交叉克尔非线性是量子信息处理中许多应用的基础。到目前为止,这些非线性主要是在高度理想化的单模模型方面进行了讨论。我们发展了连续模光子脉冲之间相互作用的一般理论,并将其应用于单光子与相干态相互作用的情况。利用保真度和条件相位的概念定量地研究了通常的单模近似的有效性。我们表明,高的结晶度,非零条件相位和高光子数是兼容的,在脉冲完全通过彼此和不必要的横模效应被抑制的条件下。
2011-03-07 quant-ph
Photon blockade effect from synergistic optical parametric amplification and driving force in Kerr-medium single-mode cavity
Department of College Physics, School of Intelligent Construction, Zhengzhou Business University(郑州商学院智能建造学院大学物理系)
本文研究了Kerr介质单模腔中协同光学参量放大与驱动力对光子阻塞效应的影响,通过解析和数值方法验证了光子阻塞的实现及驱动相位调节作用。
2026-01-06 physics.optics quant-ph
Transverse effects on squeezing with atoms
研究了具有横向高斯分布的探测光束与腔中二能级原子系综相互作用系统的压缩效应。我们使用的线性输入输出形式主义的原子的影响所描述的磁化率和噪声函数。横向结构占平均原子功能的强度分布。比较了平面波和高斯波理论的结果。当预测大压缩时,我们发现平面波模型的预测在克尔域之外是不可靠的。我们给出了高斯横向结构引起的压缩退化的估计。
1998-01-23 quant-ph
Nonlinear displaced Kerr state and its nonclassical properties
本文构造了非线性位移克尔态,研究其光子统计、压缩等非经典性质,并通过低克尔参数近似将其非经典性转化为双模纠缠。
2023-04-12 quant-ph
Two photons co- and counter-propagating through $N$ cross-Kerr sites
交叉克尔相互作用在两种模式的光上产生与两种模式中的光子数成比例的相移,有时称为交叉相位调制。交叉克尔非线性在经典和量子非线性光学中有许多应用,包括确定性和全光控相位门的可能性。我们计算的单光子和双光子的S-矩阵场在介质中传播的交叉克尔相互作用是空间分布在离散的相互作用网站组成的原子。对于所考虑的相互作用,我们分析的情况下,光子的共同传播和反传播通过介质,并给出了物理解释之间的差异,这两种情况下。最后,我们得到了无限长链极限下的S-矩阵,证明了它对应于一个完美的受控相位运算。
2016-08-19 physics.optics quant-ph
Pulse-splitting in light propagation through $N$-type atomic media due to an interplay of Kerr-nonlinearity and group velocity dispersion
研究了高斯探测脉冲在$N$型四能级原子介质中的时空演化。在探测场和控制场的双光子共振下,较弱的探测脉冲可以通过具有低吸收和脉冲形状失真的介质传播。与此相反,我们发现,增加探测脉冲强度导致分裂的初始高斯脉冲在时域中的子脉冲序列。在整个传播过程中产生的子脉冲的数量可以通过适当选择探测场和控制场参数来控制。采用一个简单的非线性脉冲传播的理论模型,我们得出结论,分裂发生由于克尔非线性和群速度色散的相互作用。
2015-08-30 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Performance of cavity-parametric amplifiers, employing Kerr nonlinearites, in the presence of two-photon loss
双光子损耗机制通常伴随着克尔非线性。超导传输线所表现出的动力学电感提供了一个克尔类非线性的例子,它伴随着双光子吸收型的非线性电阻。这种非线性耗散会降低采用类克尔非线性作为增益或混频介质的放大器和混频器的性能。作为参量放大器设计的一种辅助手段,我们提供了一个腔参量放大器采用克尔非线性,伴随着双光子吸收损耗的量子分析。由于它们在诊断中的有用性,我们获得了腔体内的泵浦振幅的表达式,反射系数的泵浦振幅反射的腔,参量增益,和互调增益。给出了计算压缩度的表达式。
2005-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph