Alternative perspective on photonic tunneling
给出了导波的相对论量子力学描述,并在此基础上提出了一种描述和解释电磁波包在小型波导中传播的方法。特别地,我们证明了倏逝模的超光速现象实际上是量子场论中的一个已知结论,并且它保持了量子力学的因果关系。
2007-06-09 quant-ph
Towards surface quantum optics with Bose-Einstein condensates in evanescent waves
本文提出了一种表面势阱,用于研究超冷原子与倏逝波的相干相互作用。该陷阱结合了磁性Joffe陷阱和排斥性倏逝偶极子势。磁阱的位置可以高精度地控制,这使得可以以受控的方式将超冷原子移动到玻璃棱镜的表面。倏逝波的光学势补偿了强大的吸引范德华力,并在距离表面仅几百纳米处产生势垒。用Rb玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)测试了陷阱,BEC稳定地位于距离表面小于1微米的位置。
2008-11-27 quant-ph
Phase shifts of atomic de Broglie waves at an evanescent wave mirror
本文对原子德布罗意波在倏逝波镜上的反射进行了详细的理论研究。本文回顾了反射过程的经典和半经典描述,提出了一种基于相应薛定谔方程解析解的全波力学方法。反射时的相移被精确地计算并解释为原子在有效镜面上的瞬时反射。除了半经典制度的反射可描述的WKB方法,一个纯粹的量子制度的反射被确定在极限的入射德布罗意波长是大相比,倏逝波衰减长度。
2003-01-16 quant-ph
Creating a low-dimensional quantum gas using dark states in an inelastic evanescent-wave mirror
我们讨论了一个基于倏逝波反射镜上的非弹性反弹产生低维超冷原子气体的实验方案。在靠近镜子的转折点处,原子被转移到光学偶极阱中。该方案可以压缩相空间密度,最终实现光驱动原子激光。一个重要的问题是由于镜势和俘获势之间的“串扰”而抑制光子散射。我们提出,对于碱金属原子的光子散射率可以抑制几个数量级,如果原子从倏逝波光去耦。我们讨论了如何利用圆偏振倏逝波实现这种暗态。
1999-12-23 quant-ph
Efficient loading and cooling in a dynamic optical evanescent-wave microtrap
本文计算了双色光学微阱的加载效率和冷却速率,其中光学势是由介质-真空界面处的腔场的倏逝波产生的。腔修正的非保守动态光力导致原子的有效加载以及冷却,而不需要自发发射。稳态温度远低于陷阱深度,达到动态量子制度,产生很长的捕获时间为中性原子。
2001-02-02 quant-ph
Theory of atomic diffraction from evanescent waves
我们回顾了最近的理论模型和实验处理中性原子的衍射反射光栅,形成了一个驻波倏逝波。我们分析了垂直和掠入射提出的衍射机制,指出其范围和面对的理论与实验。
1999-07-20 quant-ph
Frustrated total internal reflection and the illusion of superluminal propagation
我们分析了一个脉冲的传播跨越真空间隙分离相对平坦的平行面的两个透明的双折射通过一个明确的因果关系和延迟传播直接从自由空间波方程构建。然而,我们的方法产生明显的超光速传播的情况下,受抑的全内反射(FTIR),即,一个透射波包出现在远侧的间隙在同一时间,相应的入射包穿过前面的。因此,在这个例子中,超光性只是一种幻觉,与物理性和经典电动力学都是一致的。我们研究了在这种情况下,这是固有的光脉冲在自由空间中的传播,并不依赖于光-物质相互作用的细节,并发现它是由于从入射脉冲的侧翼传播到传输脉冲的中心部分的表观超发光的起源。因此,尽管它们相似,FTIR并不等同于1D隧穿。我们提出了实验来测试我们的解释超光速使用不透明的屏幕,以阻止部分波前,虽然我们证明,传播的光滑有限脉冲限制完全由倏逝傅立叶分量是无法区分的真正超光速传播,即,它可以完全占使用一个explicitely超光速和因果传播以及因果subluminal一个。
2008-07-15 physics.optics quant-ph
Observation of radiation pressure exerted by evanescent waves
本文报道了一个直接观测到的辐射压力,施加在冷铷原子上,而反弹的消逝波原子镜。我们通过对反弹后原子的运动成像来分析辐射压力。测量的吸收光子的数量的激光失谐范围从{190 MHz}到{1.4 GHz}和角度从{0.9 mrad}到{24 mrad}以上的临界角的全内反射。根据这些设置,我们发现与镜面平行的速度变化,范围从1到{18 cm/s}。这相当于每个原子有2到31个光子反冲。这些结果与倏逝波光功率无关。
2000-02-10 quant-ph
Evanescent Wave Approximation for Non-Hermitian Hamiltonians
对应的旋转波近似的非厄米哈密顿被认为是,它允许推导出一个合适的有效的哈密顿系统与一些国家进行衰变。在很高的衰减率的限制下,在这个有效的描述的基础上,我们可以预测的量子芝诺动力学的发生,这是解释为一些耦合项的删除和操作的伪兰姆位移的消失。
2021-08-03 quant-ph
Experimentum crucis for electromagnetic response of metals to evanescent waves and the Casimir puzzle
众所周知,对于德鲁德模型或等离子体模型描述的金属,使用Lifshitz理论在大分离下计算的卡西米尔力相差2倍。我们认为,这种差异是完全由横向电(S)倏逝波的贡献。考虑到金属对低频倏逝波电磁响应的实验资料缺乏,我们提出了一个测量真空中厚金属板上方振荡磁偶极子磁场的实验。根据我们的研究结果,这个字段的横向分量是由横向电倏逝波,并可能会根据描述的模型的计算中使用的板的介电常数和磁偶极子的振荡频率的数量级而变化。测量磁场的横向分量的典型参数的磁偶极子设计在1毫米线圈的形式,一个可以验证或证伪的德鲁德模型的适用性作为一个响应函数的金属在低频倏逝波的范围。这将阐明卡西米尔之谜的根源在于这样一个事实,即使用Drude模型的Lifshitz理论的理论预测与卡西米尔力在超过150 nm的分离处的高精度测量相矛盾。讨论了所建议的实验对光学和凝聚态物理中处理倏逝波的广泛主题的可能影响。
2022-11-14 quant-ph
Dynamics of a quantum wave emitted by a decaying and evanescent point source
我们提出了一个描述一维非相互作用量子波衰减和消逝点源的模型。这个点源假设允许一个简单的描述,捕捉波的动力学的基本方面,通过一个经典的禁止区域,而不需要指定的内部区域的细节。所产生的波的动力学检查和几个特征时间被确定。其中之一推广了Büttiker和Landauer提出的隧穿时间尺度,它表征了波函数最大值的到达。衍射的时间和偏离指数衰减也进行了研究。在这里,我们表明,存在一个最佳的注入频率和检测点的观察这两个量子现象。
2022-08-30 quant-ph
Physical mechanism of superluminal traversal time: interference between multiple finite wave packets
本文从势阱或势垒内多次反射引起的有限多个波包之间干涉的观点出发,研究了超光速穿越势阱或势垒的时间机制。在经典允许的势阱传播的情况下,每个连续传输的成分都被延迟了一个亚光速时间。当阱的厚度比入射波包的特征长度小得多时,传输中的整形波包保持入射波包的轮廓。在经典禁止的势垒隧穿的情况下,虽然每个连续传输的成分被延迟的时间是独立的势垒厚度,多个传输的成分之间的干扰解释的势垒厚度依赖的穿越时间为薄的障碍和厚的障碍,其障碍厚度的独立性。这体现了哈特曼效应的本质。
2006-11-14 quant-ph
Explanation of Superluminal Phenomena Based on Wave-Particle Duality and Proposed Optical Experiments
基于光子波粒二象性解释超光速现象,指出超光速仅发生在相干长度内且不违反因果律,并提议光学实验验证。
2024-03-14 physics.optics quant-ph
Figure "8" gravitational-wave antenna using a superconducting-core coaxial cable: Continuity equation and its superluminal consequences
基于引力波在弯曲成“8”字形的超导体中感应出的超导电流将与引力波有效耦合的预测,提出了一种新型的引力波天线.
2010-11-05 gr-qc quant-ph
Evanescent Electron Wave Spin
通过求解狄拉克方程证明量子阱外存在与阱内自旋特性相同的倏逝电子波,表明电子无法被完全约束,量子信息可发生泄漏,从而支持电子波是电子唯一真实实体的观点。
2024-09-02 physics.atom-ph quant-ph
Measurement of the Unusual Dielectric Response to Low-Frequency s-Polarized Evanescent Waves in Metals with {\break} Implications for the Casimir Effect
通过精确测量铜板反射的振荡磁场横向分量,发现实验数据排除了基于 Drude 模型的经典电动力学预测,证明该模型无法完整描述金属对 s 偏振倏逝波的电磁响应,对 Casimir 效应等领域具有重要启示。
2025-08-14 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Qubit relaxation from evanescent-wave Johnson noise
在许多量子计算机架构中,量子位非常接近金属设备元件。金属具有高密度的光子模式,并且由于倏逝波分量,场从块体金属溢出。因此,来自金属元件的热和量子电磁约翰逊型噪声可以使附近的量子位退相干.在本文中,我们使用量子电动力学来计算这种倏逝波约翰逊噪声的强度作为距离z的函数从金属半空间。先前的处理在z = 0时显示出非物理的分歧。我们通过使用适当的非局部介电函数来补救这一点。局部量子位的退相干速率与在量子位位置处评估的电或磁关联函数的幅度成比例。我们提出了退相干率的公式。这些公式作为未来设备架构的重要约束。
2012-03-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Casimir Effect Invalidates the Drude Model for Transverse Electric Evanescent Waves
研究计算金属板间Casimir压力的四个波贡献,发现Drude模型与实验不符源于其对低频横电隐失波响应的错误描述,而非耗散本身。
2023-10-21 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Retroreflection and diffraction of a Bose-Einstein condensate by evanescent standing wave potential
利用数学建模的方法设计了加速玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)原子入射表面的角分布特性。本文提出了研究倏逝驻波势(ESWP)对BEC的逆反射和衍射的想法。ESWP由激光束在重力影响下从棱镜表面的多次反射形成。在BEC的反射和衍射之后,由于干涉而产生所谓的BEC密度彩虹图案,该干涉取决于我们用周期性衰减的倏逝场模拟的表面结构。加速玻色子原子与表面的相互作用可以帮助展示表面结构或确定表面粗糙度,或在二维系统中构建未来的高空间分辨率和高灵敏度磁场传感器。
2022-10-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
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。
2015-02-23 physics.optics quant-ph
Time dependence of evanescent quantum waves
分析了无限频带和有限频带点源产生的量子倏逝波的时间特性。倏逝波的特征是一个先导(瞬态),它与光源的精确开启方式有关,随后是一个渐进的单色波,它在很长一段时间内揭示了光源的振荡频率。对于一个源与尖锐的发病的先行者是指数大于单色的解决方案和过渡从瞬态制度的渐近制度只发生在渐近大的时间。在这种情况下,隧道的穿越时间已经只在瞬态状态中起作用。为了提高单色的解决方案相比,先行者,我们调查(a)频带有限的来源和(b)的短时间傅立叶分析(频谱图)对应的检测器是频带有限的。这两种方法都不能精确地确定遍历时间。然而,如果它们被限制为仅以遍历时间本身的精度来确定遍历时间,则两种方法都是成功的:在这种情况下,倏逝波的瞬态行为是在遍历时间的量级的时间处,随后是揭示源的频率的单色波。
2000-01-12 cond-mat quant-ph
Extraordinary momentum and spin in evanescent waves
动量和自旋代表了量子粒子和场的基本动力学性质。特别地,传播的光波(光子)携带分别由波矢量和圆偏振确定的动量和纵向自旋。在这里,我们表明,完全相反的情况下,可以为倏逝光波。单个倏逝波具有自旋分量,该分量与偏振无关并且与波矢正交。此外,这样的波携带动量分量,其由圆偏振确定并且也与波矢量正交。我们发现,这些非凡的属性揭示了一个基本的贝林凡特的自旋动量,已知的场论和不可观察的传播领域。我们证明了在倏逝场中探测Mie粒子的横动量和自旋的推扭作用。这允许观察光的“不可能”性质和基本的场论量,这在以前被认为是“虚拟的”。
2014-03-22 hep-th physics.optics quant-ph
Relativistic Quantum Field Theory Approach to Wavepacket Tunneling: Lack of Superluminal Transmission
Laboratoire de Physique Théorique et Modélisation, CNRS Unité 8089, CY Cergy Paris Université(CY塞吉-巴黎大学);Research Unit Lasers and Spectroscopies (UR-LLS), naXys & NISM, University of Namur(纳穆尔大学);Departmento de Química-Física, Universidad del País Vasco, UPV/EHU(巴斯克联邦大学);EHU Quantum Center, Universidad del País Vasco, UPV/EHU(巴斯克联邦大学);Departamento de Física Aplicada, Universidad del País Vasco, UPV/EHU(巴斯克联邦大学);IKERBASQUE, Basque Foundation for Science(伊克尔巴斯克)
本文通过相对论量子场论方程的空间时间解析解研究电子穿过势垒的波包动力学,证明隧道过程完全因果,排除了文献中报告的瞬时或超光速效应。
2026-03-15 hep-th quant-ph
The influence of evanescent waves on the nature of optical cooperative effects in atomic ensembles in a waveguide
Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University(圣彼得堡彼得大帝理工大学);Institute for Analytical Instrumentation of RAS(俄罗斯科学院分析仪器研究所);Ioffe Institute(约费研究所)
研究倏逝波对原子团块中集体多原子效应的影响,揭示其对协同自发辐射过程和辐射传输性质的改变机制。
2026-04-21 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Stimulated generation of superluminal light pulses via four-wave mixing
我们报告的四波混合的超光速脉冲,其中注入和产生的脉冲参与的过程中传播负群速度。产生的脉冲具有高达$v_{g}=-1/880c$的负群速度,对应于产生的脉冲的峰值离开1.7\,cm长的介质$\approx50$ \,ns早于如果它在真空中以光速传播,$c$。我们还表明,在某些情况下,种子脉冲可以传播的群速度大于$c$,和产生的共轭脉冲峰可能退出介质甚至比放大种子脉冲峰。我们可以通过改变种子光的失谐量和种子光的输入功率来控制两个脉冲的群速度。
2012-04-03 physics.optics quant-ph
Notes on Evanescent Wave Bragg-Reflection Waveguides
我们研究了一种扩展的布拉格反射波导(BRW)的空气间隙作为层之一。这种设计有可能大大简化集成非线性光学元件的外延结构,代价是更复杂的结构。这种方法将为设计和改变BRW结构提供更大的灵活性。在这里,我们讨论了扩展的BRW板的理论,并报告我们的结果适用于矩形波导的BRW情况下的Marcatili的方法。用这种分析方法,我们可以估计的有效指数的模式数量级的速度比全数值技术,如时域有限差分法(FDTD)或有限元。最初的结果是混合的;虽然已经发现了相位匹配的设计,但它们目前与其他方案相比没有显着的优势。
2013-09-02 physics.optics quant-ph
Subluminal and superluminal velocities of free-space photons
Donostia International Physics Center (DIPC)(圣塞巴斯蒂安国际物理中心);IKERBASQUE, Basque Foundation for Science(伊克尔巴斯克,巴斯克科学基金会)
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。
2026-05-09 physics.optics quant-ph
Propagating and evanescent waves in absorbing media
我们比较了在吸收介质中传播和消逝的光波与存在非弹性散射的电子的行为。介电常数的虚部主要导致传播波的指数衰减,但对于倏逝波会产生相移。然后,我们描述了如何散射的量子粒子出一个特定的相干通道可以模拟引入虚部的潜力,在类似的光学情况。势的虚部引起额外的散射,对于足够大的虚部值,额外的散射可以占主导地位并且实际上防止波的吸收。我们还讨论了最大化波的吸收的问题,并指出,存在的束缚态大大艾滋病的吸收。我们通过考虑金属表面对光的吸收来说明这一点。
2003-01-10 cond-mat.mes-hall physics.ed-ph quant-ph
Statistical magnitudes and the Klein tunneling in bi-layer graphene: influence of evanescent waves
研究了双层石墨烯中Klein隧穿势垒的问题。电子的波函数被视为大量的手征粒子。这种处理允许我们计算每个入射角的统计复杂性和Fisher-Shannon信息。这些幅度与通过屏障的透射系数的比较被执行。揭示了倏逝波对这些幅度所起的作用。由于这些波的影响,它被发现,统计措施采取其最小值,不仅在通过势垒的情况下,一个高度各向异性的现象,双层石墨烯中的克莱因隧穿的总透明度。
2014-08-22 cond-mat.mes-hall nlin.PS quant-ph
Trapping atoms in the evanescent field of laser written wave guides
我们分析了激光写入波导的倏逝场,并表明它们可以用来捕获靠近集成光学原子芯片表面的原子。与亚波长纳米纤维相反,通常不可能仅使用基模来产生稳定的捕获电势。这就是为什么我们通过使用两种不同的激光颜色来创建稳定的捕获势,使得波导支持蓝色失谐激光的两个模式,而对于红色失谐光,波导只有一个模式。特别是,我们研究了这样的双色陷阱铯原子,并计算了潜在的和损失的一组参数,在实验范围内。我们还优化了系统参数,以尽量减少由于光子散射和隧穿到表面的陷阱损失。
2016-05-02 physics.atom-ph physics.optics quant-ph