Atomic squeezing in a Lambda system
利用电磁场驱动的光腔中三能级原子系综的量子理论，证明了与基态子能级相关的长寿命自旋可以压缩。得到了两种压缩：自自旋压缩，当输入光场为相干态且原子系综呈现大的非线性时;压缩转移，当其中一个输入光场被压缩时。
2002-09-03 quant-ph
Field autocorrelations in electromagnetically induced transparency: Effects of a squeezed probe field
研究了双模腔中量子化光场与$Λ$组态三能级原子的相互作用。计算了当入射光场处于压缩态且原子呈现电磁感应透明时腔外光场的稳态正交噪声谱。当原子的两个偶极跃迁的拉比频率都不为零时，输出光场有四个压缩吸收峰。我们表明，在某些情况下，这些频率中的两个可以非常接近的原子的跃迁频率，在该区域的平均值进入腔几乎没有改变。此外，探测光场的部分吸收压缩被转移到泵浦光场。在一定条件下，这种挤压传递是完全的。
2006-05-18 quant-ph
Atom spin squeezing in a double lambda system
研究了光腔中经典和量子化电磁场与原子系综的相互作用。四个场驱动原子中的双λ能级方案，由一对共享同一组较低能级的λ系统组成。其中两个场在基态子能级1和2之间产生最大相干性，ρ 1/2 = -1/2。这种泵浦方案涉及与λ系统的单光子和双光子跃迁共振的等强度场。这些场没有稳态吸收，这意味着这些场在介质中感应出一种电磁感应透明（EIT）。与第二个λ系统相互作用的一对额外的场，结合EIT场，导致与基态子能级相关的原子自旋压缩。我们的方法涉及一种新的机制，用于创建稳态自旋压缩使用光学腔。随着协同参数C的增大，最佳压缩随C^{-1/3}而变化。对于实验上可获得的C值，可以实现高达90%的挤压。
2003-02-02 quant-ph
Ponderomotive squeezing of light by a levitated nanoparticle in free space
机械顺应性元件可以通过与光的相互作用而被设置成运动。反过来，这种光驱动的运动可以引起电磁场中的有质动力相关性。在光机械系统中，腔通常被用来增强这些相关性，直到它们产生光的量子压缩。在自由空间的情况下，没有使用腔，压缩的观察仍然是可能的，但由于相互作用的弱点而具有挑战性，迄今为止还没有报道。在这里，我们测量有质动力压缩状态的光散射的纳米粒子悬浮在自由空间光镊。在约$15$~kHz的带宽内，我们观察到光涨落在真空能级以下减少了高达$25$~\%。我们的研究结果很好地解释了线性偶极子之间的相互作用的纳米粒子和电磁连续。这些有质动力的相关性打开了量子增强传感和计量与悬浮系统，如低于标准量子限制的力测量的大门。
2022-02-18 quant-ph
Non-separated states from squeezed dark-state polaritons in electromagnetically-induced-transparency media
本研究在电磁感应透明介质的量子化暗态极化激元框架下，探究正交分量噪声涨落，验证单/双Λ构型下的压缩态转移等效应，明确不可分离判据的压缩参量范围，为量子存储器件实验实现提供指导。
2014-11-08 quant-ph
Low-frequency vacuum squeezing via polarization self-rotation in Rb vapor
我们观察到压缩真空光在795 nm的87 Rb蒸汽通过共振偏振自旋转，并报告噪声边带抑制~1 dB以下的散粒噪声水平跨越从声学（30 kHz）到MHz的频率。这是第一次在原子系统中演示亚兆赫正交真空压缩。所观察到的压缩的光谱范围匹配以及电磁诱导透明（EIT）共振的典型带宽，使这种简单的技术产生的光场与非经典统计在原子跃迁波长的吸引力的EIT为基础的量子信息协议的应用。
2008-02-12 quant-ph
Time evolution and squeezing of the field amplitude in cavity QED
我们给出了强耦合腔QED系统产生的电磁场的条件时间演化。我们通过一个波粒关联函数来测量探测到光子后场的时间演化，从而得到条件演化。这种关联函数与压缩谱之间存在着联系，从而可以在时域中研究压缩态。我们从约化密度矩阵的主方程出发，利用量子回归定理和量子轨迹计算了压缩谱。我们的计算不仅表明自发发射降低了压缩信号，而且指出了导致这种降低的动力学过程。
2000-12-18 quant-ph
Single-atom entropy squeezing for two two-level atoms interacting with a single-mode radiation field
本文研究了无耗谐振腔中两个二能级原子与单模量子化电磁场通过$l$ -光子跃迁机制的相互作用系统。光场和原子最初分别处于相干态和激发态。我们研究了该系统的熵压缩、原子方差、冯诺伊曼熵以及单原子情况下的原子反转。结果表明，系统中的粒子数越多，熵压缩所表现出的非经典效应越少。熵压缩可以给出相应的冯诺伊曼熵的信息。非对称原子的非经典效应也大于对称原子的非经典效应。最后，对于非对称原子，熵压缩比原子方差提供了更好的信息。
2007-11-22 quant-ph
Coherent and incoherent superposition of transition matrix elements of the squeezing operator
本文讨论了谐振子（也可以表示电磁辐射的量子化模式）的本征态之间的压缩算符的一般矩阵元。这些矩阵元素很久以前就被Popov和Perelomov（1969）在他们对谐振子的参量激励的全面分析中首次使用。他们表示矩阵元素的超越函数，相关的勒让德函数。在本文中，我们将表明，这些矩阵元素也可以表示的经典Gegenbauer多项式。这个新的表达式使得有可能确定这些矩阵元素在封闭的解析形式的相干和非相干叠加。作为应用，我们描述了“带电粒子+电磁辐射”系统中由（强）相干场或由黑体辐射分量（具有普朗克-玻色光子数分布）引起的多光子跃迁。精确的结果进行了比较与半经典的。我们将表明，在与热场相互作用的情况下，半经典的结果（高斯随机场振幅）产生一个可接受的近似只有在瑞利-金斯极限，但是，在维恩极限，它完全失败。
2021-12-15 quant-ph
Propagation of Squeezed Vacuum under Electromagnetically Induced Transparency
在电磁感应透明条件下，对连续波和脉冲压缩真空通过铷蒸气的传输进行了实验和理论分析。频域和时域零差层析成像用于测量正交噪声并重建透射光的量子态。一个简单的理论模型解释了高精度的频谱和透射压缩的退化。
2008-12-15 quant-ph
Experimental Violation Of Bell-like Inequalities By Electronic Shot Noise
量子电子噪声是指电子通过量子导体时产生的随机电流涨落。最近的实验表明，这种噪声可能在它产生的量子电磁场方面具有惊人的特性。观察到真空压缩\cite{PAN_squeezing}的存在和关联光子对\cite{C4quantique}的产生。在这里，我们证明了这种电磁场也违反了贝尔式不等式，从而证明了它真正的量子性质。这是通过观察真空的双模正交压缩来实现的：两个不同频率的电磁场正交可以如此相关，以至于它们的差异低于真空波动。因此，电子噪声包含纠缠光子对，这是量子计算和通信的关键成分。
2015-04-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum memory of a squeezed vacuum for arbitrary frequency sidebands
我们已经开发出一种量子存储技术，是完全兼容的连续变量的光，其中任意频率的压缩真空边带可以存储和检索使用双色电磁感应透明与当前的量子信息处理。在激光冷却的~（87）Rb原子中存储了2 MHz的压缩真空脉冲的边带，其时间宽度为470 ns，压缩能级为-1.78 ± 0.02dB。恢复了-0.44 +-0.02dB的压缩，这是针对恢复的脉冲所报道的最高压缩。
2009-05-18 quant-ph
Squeezing and entanglement delay using slow light
研究了在电磁感应透明（EIT）条件下，弱探针与$N$原子的相互作用。与以前的EIT工作相比，我们计算了所得的慢传播光场的输出状态，同时考虑到基态退相和原子噪声的影响，为一个更现实的模型。特别是，我们提出了两个实验，使用慢光与非经典探测场，并表明两个属性的探测，纠缠和压缩，表征量子态的探测场，可以很好地保存整个通道。
2004-12-08 quant-ph
Squeezing Microwaves by Magnetostriction
本文提出利用腔磁力系统中铁磁体的非线性磁致伸缩相互作用降低电磁场量子噪声，实现微波输出场的稳定压缩，为产生压缩真空态提供了可行新方法。
2021-12-28 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
High gain squeezing in lossy resonators: an asymptotic field approach
本文提出一种基于渐近输入/输出场形式的方法，用于非微扰地描述集成光子器件中任意脉冲输入的非线性电磁相互作用，并以微环谐振腔中的压缩相互作用为例验证了其有效性。
2025-05-28 physics.optics quant-ph
Vacuum spin squeezing
研究了光跃迁原子钟中通过与真空电磁场耦合产生的纠缠（自旋压缩）。研究表明，如果每个原子都是基态和长寿命电子激发态的叠加态，并被看作自旋为1/2的系统，那么集体真空光移会使原子纠缠，导致系综集体自旋的压缩分布.这个方案表明，即使是真空场也可以成为纠缠和量子操纵的有用资源。该方法既不需要施加光，也不需要对超高精细谐振腔进行精确的频率控制，因此简单而稳健。此外，该方案可以用来实现双轴扭转旋转的自旋方向，同时耦合到真空，导致更强的压缩。
2017-03-07 physics.atom-ph quant-ph
Tripartite entanglement dynamics and entropic squeezing of a three-level atom interacting with a bimodal cavity field
本文研究了在Kerr介质中的双色腔中，在存在场-场相互作用（参量下转换）和失谐量的情况下，$Λ$型三能级原子与同时注入的两个量子化电磁场的相互作用.通过应用正则变换，引入的模型被减少到一个众所周知的形式的广义Jaynes-Cummings模型。在为原子和场准备的特定初始条件下，解析地计算了整个系统的态矢量随时间的演化。然后，通过原子布居数反转的演化研究了原子的动力学。此外，三重系统（三个实体组成系统：两个场模和一个原子）之间的纠缠的两种不同的度量，即，von Neumann和线性熵。同时，讨论了两种熵测不准关系，由此可以得到熵压缩。在每种情况下，通过数值计算详细分析了失谐量和克尔介质对上述非经典特性的影响。结果表明，上述物理现象的数量可以通过选择适当的演化参数来调节。
2014-07-29 quant-ph
Integrals of motion and Robertson-Schrödinger correlated states of electromagnetic field in time-dependent linear media
量子化电磁场的运动积分和统计性质（e.- M.场）在含时线性电介质和导电介质中的作用。构造了二次和线性不变量的本征态，其解表示为服从时变频率的经典振子方程的复参数函数。考虑了初始Glauber相干态和Fock态的时间演化。介质的电导率和随时间变化的电渗透率被证明产生压缩和非零协方差。在时间演化的相干态和压缩态中，计算了电场和磁场分量的所有二阶统计矩，并表明它们使Robertson-Schr dinger测不准关系最小.
2015-04-07 quant-ph
Squeezing of X waves with orbital angular momentum
多级量子协议在信息传输量和安全性方面有可能取代标准的量子光偏振编码协议。然而，对于自由空间电信，我们没有工具来限制由于衍射和扰动（例如空气中的湍流）造成的损耗。在这里，我们研究传播不变的量子X波与角动量，这种表示电磁场作为一个量子气体的弱相互作用玻色子。所得到的时空量化光脉冲不受衍射和色散的影响，并且本质上对传播中的干扰有弹性。我们发现，自发下转换产生压缩的X波量子协议有用。令人惊讶的是，轨道角动量影响的压缩角，我们预测的最大压缩的特征轴棱锥孔径的存在。这些结果将推动量子光传输和多能级量子协议在自由空间中的应用，也可能与新型干涉仪有关，如星载引力波探测器。
2016-07-08 physics.optics quant-ph
Spin Squeezing by Rydberg Dressing in an Array of Atomic Ensembles
本研究利用里德堡修饰技术结合频闪修饰序列，在铯原子系综阵列中实现可控自旋压缩，获得低于标准量子极限的相位方差，可用于提升原子钟基础检验精度与电磁场量子成像性能。
2023-08-23 physics.atom-ph quant-ph
Quantum memory for squeezed light
我们在光参量放大器中产生了一个波长为795 nm的1.86 dB压缩真空的600 ns脉冲，并利用电磁感应透明将其存储在铷蒸气室中1 us。恢复的脉冲，使用时域零差层析成像分析，表现出高达0.21+-0.04 dB的压缩。我们找出了导致压缩退化的因素，并研究了原子相干性在存储期间的相位演化。
2008-01-24 quant-ph
Quantum optics theory of electronic noise in coherent conductors
考虑相干导体产生的电磁场，其中电子输运用量子力学描述。我们得到一个输入输出关系链接的量子电流在导体中的测量的电磁场。这使我们能够根据电流的统计特性计算现场测量的结果。此外，我们展示了如何在交流偏置的导体作为一个可调介质的字段，允许通过费米子水库工程产生的单模和双模压缩。这些结果解释了最近在正常隧道结中观察到的压缩现象[G. Gasse等人，物理修订信函111 136601（2013）; J.- C. Forgues等人，物理修订版信函114 130403（2015）]。
2015-07-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Broadband Squeezed Microwaves and Amplification with a Josephson Traveling-Wave Parametric Amplifier
电磁真空的压缩是一种基本的量子力学技术，用于减少量子噪声的应用跨越引力波探测，生物显微镜，和量子信息科学。在超导电路中，通常用于产生压缩微波的基于谐振器的约瑟夫森结参量放大器受到窄带宽和低动态范围的限制。在这项工作中，我们开发了一个双泵，宽带约瑟夫森行波参量放大器，相敏消光比为56 dB的单模压缩等同于最好的谐振器为基础的挤压。我们还展示了双模压缩在微波频率与带宽在千兆赫范围内，几乎是两个数量级宽于当代谐振器为基础的挤压。我们的放大器能够同时产生具有大频率间隔的纠缠微波光子对，具有潜在的应用，包括高保真量子比特读出，量子照明和隐形传态。
2023-02-15 quant-ph
Strong broadband intensity noise squeezing from near-infrared to terahertz frequencies in semiconductor lasers with nonlinear dissipation
本文提出利用具有尖锐强度依赖耗散的半导体激光器，在红外到太赫兹波段实现超过10 dB的强宽带强度噪声压缩，并展示自脉冲与双稳态行为，为片上量子光通信、计算和传感提供新平台。
2024-05-07 physics.optics quant-ph
Non-classical Photon Statistics For Two-mode Optical Fields
将亚泊松光子统计的非经典性质从单模电磁场扩展到双模电磁场，并结合了被动么正变换下的物理不变性。给出了压缩相干态、压缩热态和相干态叠加的应用。非经典行为的程度上的独立压缩参数的依赖关系以图形方式显示。
1995-09-10 quant-ph
Nonequilibrium Dynamics of Charged Particles in an Electromagnetic Field: Causal and Stable Dynamics from 1/c Expansion of QED
基于量子电动力学（QED）的一维1/c展开式的一致应用，从微观哈密顿量出发，导出了电磁场中无自旋带电粒子系统的一组随机运动方程.所有1/c^3量级的相对论修正都被动力学捕获，其中包括静电相互作用（库仑）、静磁反作用（毕奥-萨伐尔）、耗散反作用（亚伯拉罕-洛伦兹）和零温度和有限温度下的量子场涨落。与自洽的反反应的EM场包括我们表明，这种方法产生的因果关系和失控的自由运动方程，带电粒子反反应提供了新的见解，并自然导致方程符合（经典）达尔文哈密顿和量子算符排序一致的Breit哈密顿。为了达到1/c^3的量级，这种方法导致了与静磁自相互作用有关的非标准质量重整化，并且不需要截断来防止失控。我们的新结果还表明，标准亚伯拉罕-洛伦兹方程的病态可以被视为在1/c中应用不一致（即不完整的混合阶）展开的结果，如果从一开始，分析就被视为产生低能有效理论而不是精确解。最后，我们表明，1/c扩展的哈密顿框架内产生良好的噪声和耗散，除了多粒子相互作用。
2011-06-09 quant-ph
Correspondence between field generalized binomial states and coherent atomic states
证明了电磁场的$N$-光子广义二项式态与$N$二能级原子的相干态可以形成双射映射。我们利用这种对应关系，简单地获得$N$-光子广义二项式态的已知和新的属性。特别地，得到了这些二项式态的过完备基和正交基。最后分析了广义二项式态的压缩特性。
2007-11-05 quant-ph
Control of nonlinear Compton scattering in a squeezed vacuum
University of Rochester（罗切斯特大学）；Princeton University（普林斯顿大学）
本文提出通过压缩真空态控制电子在强激光场中的非线性康普顿散射，通过调节压缩幅度和角度实现辐射概率的增强或抑制。
2026-02-24 hep-ph quant-ph
Quantum Effects in Gravity Waves
讨论了引力波与腔场相互作用的量子力学描述。引力真空的量子涨落引起光场的压缩。此外，这种挤压经历了一种纯粹的量子效应--复活。测量这些引力引起的复苏，虽然从实验上无法达到，将提供证据的量子性质的引力。我们还讨论了相干和压缩引力波态与重力波探测器相互作用的量子力学处理。在相干引力波的情况下，我们用量子力学计算再现了经典理论的结果。压缩重力波的情形在经典理论中是无法计算的，但可以提供重力量子性质的证据。
2020-06-18 gr-qc quant-ph
Open Systems Dynamics for Propagating Quantum Fields
在这篇论文中，我探讨了物质和传播光之间的相互作用。电磁场被建模为一个水库的量子谐振子连续流过量子系统。每一次微弱而短暂的相互作用都会纠缠着光和系统，而光继续它的旅程。在开放量子系统的框架内，光最终被追踪出去，留下系统的约化量子态作为主要的数学对象。两个主要结果。第一种方法是主方程方法，研究了量子系统与含有一定数量光子的行波包的相互作用。与准经典态（如相干场或热场）相比，这些N光子态具有时间模式纠缠，并且时间上的局域相互作用具有非局域后果。第二个是原子系综与傍轴激光束相互作用的三维光-物质界面模型及其在产生QND自旋压缩中的应用。由于空间不均匀的原子-光耦合在整个系综的相干和非相干动力学占。傍轴散射光的测量可以产生原子自旋波的压缩，而漫散射光子导致空间局域退相干。
2014-08-18 quant-ph
All-atomic generation and noise-quadrature filtering of squeezed vacuum in hot Rb vapor
利用我们的全原子压缩和滤波装置，我们演示了通过电磁感应透明（EIT）原子介质对压缩真空量子态噪声幅度的控制和对压缩角随频率变化的操纵.利用极化自旋转效应在热铷原子汽室中产生了低边带频率压缩真空，并将其输入到EIT条件下的第二原子汽室中。我们利用EIT窗口的频率相关吸收演示了压缩探针量子噪声求积的压缩振幅衰减和压缩角旋转的例子。这些研究对量子存储器和存储以及引力波干涉探测器都有意义。
2012-08-02 physics.atom-ph quant-ph
Controllable fusion of electromagnetic bosons in two-dimensional semiconductors
本研究提出二维半导体中电磁玻色子可控相互作用的物理原理，利用面内各向异性耦合双激子与散射连续谱，通过磁场或微腔耦合调谐实现共振散射放大与融合，还预测了可制备的Feshbach双聚体巨型分子，为强关联光子学等领域提供新方案。
2023-11-11 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Production of squeezed state of single mode cavity field by the coupling of squeezed vacuum field reservoir in nonautonomous case
利用代数动力学方法研究了单模电磁场与含时压缩真空场库相互作用系统的耗散、退相干特性及其渐近行为。借助于相应的$hw(4)$代数的左、右表示，发现系统的非自治主方程的动力学对称性为$su(1,1)$ .证明了该系统的唯一平衡定常解是压缩态，且系统的任意初始状态都渐近地接近唯一压缩态。由此发现，压缩真空场贮器起着空腔场的压缩模的作用。
2005-05-11 quant-ph
Bell's inequalities, multiphoton states and phase space distributions
量子光学非经典性和贝尔不等式的破坏之间的联系进行了探讨。对量子辐射的一般态，给出了电磁场的Bell型不等式，其违反与场的其它非经典性质有关。这是通过考虑具有任意数量光子的状态并仔细识别其期望值不允许任何局部隐变量描述的埃尔米特算子来实现的。我们涉及违反这些多光子不等式的相空间分布函数，如对角相干态分布函数和维格纳函数的属性。最后，分析了具有高斯Wigner分布的四模态族，指出了Bell型不等式的破坏与压缩的非经典性质之间的联系。
1998-06-14 quant-ph
Nonclassical properties of a deformed atom-cavity field state
本文研究变形场算符和非线性 Jaynes-Cummings 模型中原子-腔场态的非经典性质，通过解析态矢量计算光子数分布、Mandel 参数、Wigner 函数、反聚束、压缩和 Q 函数等特征。
2023-04-11 quant-ph
Large suppression of quantum fluctuations of light from a single emitter by an optical nanostructure
我们研究了从一个单一的发射器耦合到一个光学纳米结构的共振荧光的电磁场波动的减少。我们发现，这种混合系统可以导致产生压缩态的光，量子涨落显着低于散粒噪声水平。此外，实现压缩的物理条件相对于自由空间中的发射体是强烈松弛的。对压缩光的高度控制在远场和近场都是可行的，这为利用最先进的设置在纳米尺度上对其进行操纵和应用开辟了道路。
2014-05-07 physics.optics quant-ph
A Quantum-Enhanced Prototype Gravitational-Wave Detector
电磁场的量子性质对光谱学、显微镜和干涉测量等光学精密测量的灵敏度施加了根本限制。所谓的量子极限是由电磁场的零点波动设定的，这限制了光信号测量的精度。在精密测量领域，激光干涉引力波（GW）探测器是有史以来最灵敏的位置测量仪，能够测量由来自天文源的引力波引起的距离变化，其量级为10^-18 m RMS/千米。目前运行的和未来的GW探测器的灵敏度受到量子光学噪声的限制。在这里，我们展示了一个44%的改进位移灵敏度的原型GW检测器与悬挂准自由镜的频率，其中的灵敏度是散粒噪声限制，通过注入的压缩状态的光。该演示是在大规模GW探测器中实施挤压增强的关键一步。
2008-02-28 gr-qc quant-ph
Squeezed vacuum used to accelerate the search for a weak classical signal
许多研究基础理论的实验需要探测器，而探测器的灵敏度受到量子力学定律的限制。在基于腔的轴子暗物质的搜索中，腔电磁场的两个正交区域中的真空波动限制了对轴子诱导场的灵敏度。在设计部分模仿现有的轴子探测器的设备中，我们通过实验证明，这种量子限制可以通过使用压缩态来克服。通过在压缩态下制备微波腔并测量压缩正交，我们将频谱扫描速率提高了$2.12 \pm 0.08$倍。这种增强是在良好的定量协议与理论模型占不完美的压缩和测量。
2020-08-12 hep-ph quant-ph
Entanglement generation and transfer between remote atomic qubits interacting with squeezed field
一对处于可分离态或纠缠态的二能级原子A1 A2与双模压缩腔场的单模相互作用，而第三原子量子比特B与远程腔中压缩腔场的第二模相互作用。数值分析了三量子比特纠缠的产生、突然消亡和复活随量子比特初始纠缠度A1 ~ A2和电磁场压缩度的变化。利用部分转置态算符的整体负性来量化三原子态的纠缠。结果表明，双模光场的初始纠缠以及原子对A_1A_2的初始纠缠都对三原子纠缠有贡献。第一腔中的最大纠缠单激发Bell对和压缩参数s=0.64的双模光场是优化三量子比特混合态纠缠峰值的初始条件。在相似条件下，较小的s=0.4可以产生具有相似纠缠动力学的三量子比特混合态，而不会出现纠缠猝死现象.
2011-11-02 quant-ph
