超光速传播的量子限制

V型系统中无吸收超光速光的传播

Absorption-free superluminal light propagation in a V-type system

研究了V型三能级原子系统中弱探测场的色散和吸收特性。利用间接非相干泵浦场，研究了在强相干泵浦场作用下，原子介质中上能级的布居对光学性质的影响。结果表明，只要改变相干或间接非相干泵浦光的强度，色散斜率就会由正变负。结果表明，在该系统中出现了无吸收的亚光速和超光速光传播。

Simulating superluminal propagation of Dirac particles using trapped ions

Simulating quantum phenomena in extreme spacetimes in the laboratory represents a powerful approach to explore fundamental physics in the interplay of quantum field theory and general relativity. Here we propose to simulate the movement of a Dirac particle propagating with a superluminal velocity caused by the emergent Alcubierre warp drive spacetime using trapped ions. We demonstrate that the platform allows observing the tilted lightcone that manifests as a superluminal velocity, which is in agreement with the prediction of general relativity. Furthermore, the Zitterbewegung effect arising f…

光学机械系统中的超光速和超光速传播

Superluminal and Ultraslow Light Propagation in Optomechanical Systems

研究了在耦合激光和探测激光作用下的光机械双端腔的电磁感应透明结构。它示出了如何的群延迟和提前的探测场可以控制的耦合场的功率。与只考虑超光速传播的单端腔相比，发现了超光速和亚光速传播的可能性，在几微瓦的很低泵浦功率下，群延迟和超前的大小分别为1 ms和-2s。此外，相互作用的光机械腔与时间相关的探测场进行了研究控制激励的镜子振动。

光脉冲在多普勒展宽三态单通道有源喇曼增益介质中的超光速传输

Superluminal propagation of an optical pulse in a Doppler broadened three-state, single channel active Raman gain medium

使用一个单通道的主动拉曼增益介质，我们显示了一个$(220\pm 20)$ ns的提前时间为$τ_{FWHM}=15.4 μ$ s的光脉冲传播通过一个10厘米的介质，提前时间，这是与以前报道的。此外，我们已经通过实验验证了与这种单通道拉曼增益系统相关的所有功能。我们的结果表明，所报道的增益辅助超光速传播不应归因于泵浦场的两个频率之间的干涉。

超导相位量子线路中增益辅助超光速微波脉冲的四波混频传输

Gain-assisted superluminal microwave pulse propagation via four-wave mixing in superconducting phase quantum circuits

研究了微波场在超导相位量子线路中实现的四能级级联量子系统中的传播和放大。结果表明，通过增加系统的泵浦频率，系统的正常色散转变为反常色散，从而获得增益辅助的超光速微波传输。此外，还证明了受激微波场是通过四波混频产生的，系统能级没有任何反转布居（无反转放大），并且所产生脉冲的群速度可以通过外部振荡磁通量来控制。我们还证明了在某些特定的参数下，超导相位量子线路系统可以实现无吸收超光速微波传输。

衰变通道中量子干涉引起的超光速传播

Superluminal light propagation via quantum interference in decay channels

我们研究了弱探测光通过相干驱动的$Y$型系统的传输。在激发态原子能级以相同的真空模式衰减的条件下，考虑了衰减通道中的量子干涉效应。结果表明，在两个增益峰之间存在一个无损耗的反常色散。我们证明了探测脉冲的传播原则上可以从亚光速切换到超光速，由于衰变引起的干扰。我们还表明，该系统具有较高的折射率与驱动场的吸收可以忽略不计。描述了原子与光相互作用的缀饰态图像，解释了数值结果。

单侧纳米机械腔系统中的超光速脉冲传播

Superluminal Pulse Propagation in a One-sided Nanomechanical Cavity System

该研究分析高品质纳米机械腔在电磁诱导透明条件下的脉冲传播，证明耦合场功率可调控群延迟，并在强耦合下获得对应超光速光的负时间延迟。

量子噪声与超光速传播

Quantum Noise and Superluminal Propagation

因果“超光速”效应最近在各种背景下被观察和讨论。问题是这样的效应是否可以用极弱的脉冲观察到，以及什么会阻止观察到“光学快子”。“Aharonov，Reznik和Stern（ARS）[物理学评论快报，Vol.81，2190（1998）]认为，当脉冲由一个或几个光子组成时，量子噪声将妨碍对超光速群速度的观测。在本文中，我们重新考虑这个问题，在一般框架和具体的例子中，建议焦，Kozhekin和Kurizki [物理学评论快报，Vol.77，1254（1996）]的非谐振短脉冲在光放大器中的传播。在放大器的情况下，我们导出了一个信噪比，它与ARS的一般结论是一致的，当我们强加他们的标准来区分超光速传播和速度为c的传播。然而，如果施加较弱的标准，则得到与CKK的半经典论点一致的结果，在这种情况下，信号可以超过噪声而不会“指数大”。“我们表明ARS所考虑的场的量子涨落与超荧光噪声密切相关。更一般地说，我们考虑的超光速传播和量子噪声和研究的幺正性的影响，除了完整的和截断的波包ARS考虑，剩余波包形成的差异。这导致的结论是，噪声主要是光和延迟相对于超光速信号。在非常弱的入射信号脉冲的限制下，超光速信号将由噪声部分主导，因此信噪比将非常小。

势垒隧穿中的相位延迟时间和超光速传播

Phase delay time and superluminal propagation in barrier tunneling

在这项工作中，我们研究的行为维格纳相位延迟时间隧道反射模式。我们的系统由一个圆形回路连接到一个半无限长的单根导线中存在的Aharonov-Bohm通量。我们计算了饱和延迟时间的解析表达式。该饱和延迟时间与Aharonov-Bohm通量和不透明势垒的宽度无关，从而推广了哈特曼效应。这种效应意味着超光速群速度的结果。我们还简要讨论了所谓的“空间塌陷或空间破坏者”的概念。

远超过相干长度的单光子的视超光速推进

Apparent superluminal advancement of a single photon far beyond its coherence length

我们目前的实验结果相对于超光速传播的基础上，一个单一的光子穿越一个光学系统，称为4f-系统，它的光子的光谱分量相位奇异的作用。CW激光向下转换过程产生单个光子。引入线性光谱相位函数将导致光子峰值的位移远远超过光子本身的相干长度（光子的明显超光速传播）。超光速群速度的探测是通过干涉测量时间移动的光子与其相关的未接触的参考。观察到的超光速光子传播符合因果关系。光学系统的操作允许启发表观超光速光子速度的起源。该实验预见了单光子波包的超光速效应。

作为量子效应的消逝模超光速传播

Superluminal propagation of evanescent modes as a quantum effect

与机械波相反，单光子的双缝干涉实验表明，经典电磁波的行为对应于单光子的量子力学行为，也不同于光子的产生和湮灭、真空涨落等量子场论行为。由于纯粹的量子效应，包括隧穿光子（消逝模式）的量子隧穿粒子可以在类空间隔上传播而不破坏因果关系。由此我们可以得出结论，倏逝模的超发光现象是一种量子力学现象，而不是一种经典现象。

压缩光场在群速超光速介质中的传播

Propagation of a squeezed optical field in a medium with superluminal group velocity

研究了由偏振自旋转效应产生的压缩光场在具有反常色散的原子介质中的传输。我们观察到的进步的信号传播通过共振Rb蒸汽相比，参考信号，在空气中传播。测得的推进时间随原子密度线性增长，达到最大值$11 \pm 1~μ$ s，对应于负群速度$v_g\approx - 7,000~$ m/s。我们还证实了，随着不断增加的进步是伴随着减少的输出压缩水平，由于光损耗，在良好的协议与理论预测。

f-变形玻色-爱因斯坦凝聚体中光脉冲的亚光速到超光速传播

Subluminal to superluminal propagation of an optical pulse in an f-deformed Bose- Einstein condensate

本文研究了在电磁感应透明（EIT）区中，弱光探测脉冲在含-型三能级原子的气体的f-变形玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中的传输.我们使用一个f-变形的推广的有效的两能级量子模型的三能级配置，其中的加德纳声子算符的BEC变形的算子值函数，f（n），粒子数算子n。利用角动量理论的量子方法，我们得到了系统的本征值和本征函数，直到一级近似。我们把原子间的碰撞看作是一种特殊的f-形变。以碰撞率k为形变参量，分析了光在形变玻色-爱因斯坦凝聚体中的传播。特别是，我们表明，变形凝聚体的吸收和色散特性可以有效地控制通过改变变形参数k和原子的总数。我们发现，通过增加k值的探测脉冲的群速度的变化，通过变形的凝聚，从亚光速到超光速。

波包传播中的“超光速佯谬”及其量子力学解决

"Superluminal paradox" in wavepacket propagation and its quantum mechanical resolution

我们详细分析了导致波包穿越经典禁戒区的明显“超光速”推进的整形机制。在坐标表示中，屏障被示出作为一个有效的分束器，重组的包络自由传播的脉冲与各种空间移位。因果关系确保了没有任何一个组成包络相对于自由传播是先进的，但所产生的脉冲是先进的，由于一个特殊的干扰效应，类似于一个负责的“异常”值发生在阿哈罗诺夫的“弱测量”。在动量空间中，该效应被理解为带宽现象，其中入射脉冲探测透射振幅T（p）的局部而非全局分析性质。当T（p）局部模仿指数行为时，就实现了这种进步，类似于Berry的“超振荡”。在更广泛的量子力学背景下，“悖论”只是试图获得“哪条路？”“信息，而不破坏感兴趣的途径之间的干扰。这在很大程度上解释了为什么不能用单一的“隧穿时间”来充分描述隧穿。

超光速现象与量子优选框架

Superluminal Phenomena and the Quantum Preferred Frame

受最近一些实验的启发，本文讨论了一种推测性的但物理上可接受的形式和有效的麦克斯韦方程组的解，该方程组描述了电磁场在介质中的传播，该介质"感觉“到一个量子优选框架。

非线性光子时间晶体中的超光速k-gap孤子

Superluminal k-gap solitons in nonlinear photonic time-crystals

本文提出非线性光子时间晶体中动量间隙内的超光速孤子，其源于无限群速度模式，并通过截断种子验证其超光速传播不违反爱因斯坦因果性。

量子关联与超光速相互作用

Quantum Correlations and Superluminal Interaction

本文试图解决相对论和量子力学之间众所周知的矛盾。根据我们的概念，EPR伙伴之间的即时相关性可以用某些振荡的存在来解释，这些振荡的传播速度可以克服真空中的光速。在这一过程中，不存在能量和信息的不可逆传递，满足相对论因果原理。

亚光速和超光速的自由空间光子速度

Subluminal and superluminal velocities of free-space photons

研究自由空间电磁波包的直线传播，发现局域化波包具有亚光速群速和超光速相速，其乘积等于光速平方，揭示了光子波函数的量子描述细节。

超导体-铁磁体异质结构中复合集体模式的超光速传播

Superluminal Propagation of Composite Collective Modes in Superconductor-Ferromagnet Heterostructures

本文研究超导体/铁磁体异质结构中退磁场与各向异性场的相互作用对集体模式谱的影响，发现当退磁场大于各向异性场时群速度出现超光速拐点，并指出可通过Fiske实验验证。

通过掺杂 Raman 驱动原子的平板的可调超光速反射与透射

Tunable superluminal reflection and transmission through a slab doped with Raman driven atoms

本文研究电磁脉冲通过掺杂四能级Raman驱动原子平板的反射与透射，通过调节控制场强度可实现脉冲在亚光速与超光速之间的可调切换。

含缓冲气体的高密度Rb蒸气中光脉冲的正负大延迟

Large negative and positive delay of optical pulses in coherently prepared dense Rb vapor with buffer gas

实验研究了在强耦合场存在下，光脉冲在$Λ$组态中通过热Rb蒸气时的群时延。我们证明，超慢脉冲传输转化为超光速传播的光的单光子失谐的增加，由于传输共振线型的变化。记录到的负群速度低至-c/10^6=-80 m/s。我们还发现，在超光速传播的制度的提前时间线性增长的激光场功率的增加。

通过相互作用暗态共振控制紫外区的群速度

Group velocity control in the ultraviolet domain via interacting dark-state resonances

研究了弱探测场在激光驱动的四能级原子系统中的传输。我们选择汞作为我们的模型系统，其中的探测跃迁是在紫外区。由于存在相互作用的暗共振，在光谱中出现高分辨率峰。我们表明，这个狭窄的峰值导致超光速光传播与强吸收，因此本身是有限的兴趣。但是，如果另外向探测跃迁施加弱的非相干泵浦场，则可以改变峰值结构，使得可以在没有吸收的情况下实现亚光速和超光速光传播或负群速度，由非相干泵浦强度控制。

强脉冲在饱和和反向吸收介质中的亚、超光腔传输

Sub and Super-Luminal Propagation of Intense Pulses in Media with Saturated and Reverse Absorption

我们开发了强脉冲在固态介质中的传播模型，该介质可以具有饱和吸收或表现出反向吸收。我们证明了Bigelow { \it et al.} [Phys. Rev. Lett. { \bf 90}，113903（2003）; Science { \bf 301}，200（2003）.]通过将红宝石中的亚光速传播和变石中的超光速传播模拟为与麦克斯韦方程组耦合的三能级和四能级系统，很好地解释了这两种现象。我们提出的结果远远超出了传统的泵浦探测方法。

非微扰腔量子电动力学中超光速信号的解析

Resolution of superluminal signalling in non-perturbative cavity quantum electrodynamics

最近的技术发展使得越来越容易获得腔量子电动力学的非微扰机制，称为超或深强耦合，其中光-物质耦合变得与裸模态频率相当。在这项工作中，我们解决了广泛使用的单模腔近似来描述这样的制度的充分性。我们证明，在非微扰光-物质耦合制度，单模模型变得非物理，允许超光速信号。此外，考虑到量子拉比模型的具体例子，我们表明，电磁场的多模描述，有必要占光传播以有限的速度，产生的物理观测值，从根本上不同于他们的单模对应物已经为中等值的耦合。我们的多模分析还揭示了基本感兴趣的内腔电场，其中一个自由的光子波前和束缚态的虚光子的动力学现象被证明是共存的。

多光子共振条件下光在闭环原子介质中的传输

Light propagation through closed-loop atomic media beyond the multiphoton resonance condition

本文研究了探测光脉冲在形成相互作用闭环的激光场驱动的四能级双λ型系统中的光传输。由于探测脉冲的有限频率宽度，依赖于多光子共振假设的时间无关的分析是不够的。因此，我们应用Floquet分解的运动方程，以解决时间依赖的问题超出多光子共振条件。我们发现，各种Floquet组件可以被解释在不同的散射过程中，和介质响应振荡的相位与探测场一般是不依赖于相位。相位依赖性由耦合场在通常不同于探测场频率的频率下散射到探测场模式中引起。因此，我们得出结论，特别是对于具有大频率宽度的短脉冲，引起闭环相互作用轮廓可能不是有利的，因为否则相位相关介质响应可能导致脉冲形状的失真。最后，使用我们的时间相关的分析，我们证明了闭环和非闭环配置允许亚和超光速光传播小的吸收，甚至增益。此外，我们确定的耦合场拉比频率作为控制参数，允许方便地切换之间的子和超光速光传播。