Superradiant transfer of quantized orbital angular momentum between light and atoms in a ring trap
激光束的轨道角动量(OAM)可以相干地转移到环形阱中的玻色-爱因斯坦凝聚体中,量子化单位为$\hbar$。光-物质耦合允许原子在离散OAM态之间的超辐射转移。通过调节泵浦光的环参数和缠绕数,可以填充特定的角动量态。这又允许控制发射以产生具有不同于泵浦的OAM的光,因为原子环将其贡献压印在散射光上。
2022-07-13 quant-ph
Motion-light parametric amplifier and entanglement distributor
提出了一种利用腔场介导参量相互作用实现囚禁原子运动模与传播光场纠缠的方案。然后,我们表明,如果这个光场随后耦合到第二个遥远的原子通过腔介导的线性混合相互作用,它是可能的,从光束的纠缠转移到第二个原子的运动模式,以创建一个EPR型纠缠态的位置和动量的两个相距遥远的原子。
2002-03-28 quant-ph
Light-to-matter entanglement transfer in optomechanics
我们分析了一个方案,通过宽带压缩光纠缠两个空间分离的纳米谐振器的可动镜。我们证明了将EPR型连续变量纠缠从压缩光场转移到可动镜的机械运动是可能的。当纳米谐振器被调谐在与可移动反射镜的振动频率的谐振处时,并且当获得强的光机械耦合时,实现了最佳的纠缠转移。可移动的镜子的状态的静态纠缠一样强的输入压缩光可以获得足够大的光机械协同,在目前可用的光机械系统中实现。该方案可以实现长距离的量子态传输,只要压缩光与纳米谐振腔相互作用。
2014-11-13 quant-ph
Collaborative error-immune information transfer with OAM modes of light in networks through atmospheric turbulence
提出一种通过大气湍流在三人网络中利用光轨道角动量模式实现协作式免错信息传输的协议。
2023-06-20 quant-ph
Quantum channel for light based on integrals of motion
本文提出了一种基于集体过程运动积分的方法来实现其中一个系统对相互作用不敏感的物理方案。作为一个例子,考虑了允许通过吸收介质发送任何光态,特别是Fock态的无消相干量子信道。
2006-03-27 quant-ph
Coherent transfer of light polarization to electron spins in a semiconductor
我们证明了在半导体量子阱中,光偏振态的叠加相干地转移到电子自旋上。利用时间分辨的克尔旋转,我们观测到了相干性由光传递的电子自旋的拉莫尔旋进初相。为了打破电子-空穴的自旋纠缠,我们利用了电子和轻空穴的横向g因子之间的巨大差异。这一结果鼓励我们在半导体中制作一个飞行光子量子比特和静止电子自旋量子比特之间的量子介质转换器。
2007-10-20 quant-ph
Motion-induced spin transfer
我们提出了一个自旋输运诱导的惯性运动。我们的系统是由两个主介质和一个狭窄的真空间隙之间。其中一个主机相对于另一个主机以恒定速度滑动。这种机械运动引起多普勒效应,使运动介质中的态密度和非平衡分布函数发生偏移。这些位移引起两种介质之间分布函数的差异,并导致隧道自旋电流。自旋电流计算从Schwinger-Keldysh形式主义与自旋隧道哈密顿量。该方案不需要温差、电压或化学势。
2022-01-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Multi-Channel Electron Transfer Reactions: An Analytically Solvable Model
我们提出了一种分析方法来理解问题的多通道电子转移反应在溶液中,模拟一个粒子进行扩散运动的影响下,一个供体和几个受体的潜力。施体势和受体势之间的耦合被假定为由狄拉克δ函数表示。本文中的扩散运动用Smoluchowski方程表示。我们的解决方案需要知识的拉普拉斯变换的格林函数的运动在所有的非耦合的潜力。
2015-05-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optimising motion-induced spin transfer
本文研究两个弱耦合铁磁绝缘体间由相对运动诱导的自旋转移,发现谱展宽存在最优条件以最大化自旋电流。
2023-12-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coupled charge and energy transfer dynamics in light harvesting complexes from a hybrid hierarchical equations of motion approach
我们描述了一种方法来模拟激子动力学的蛋白质色素复合物,包括电荷转移以及荧光的影响。该方法结合了用于描述激子量子动力学的分层运动方程和用于描述较慢电荷转移过程的Nakajima-Zwanzig量子主方程。我们研究了捕光复合物II中的电荷转移猝灭,捕光复合物II是一种在许多植物中控制非光化学猝灭的蛋白质。使用我们的混合方法,我们发现我们的计算和实验测量的激发寿命之间的良好协议。此外,我们的计算表明,激子能量漏斗在确定淬灭效率中起着重要作用,我们希望将这一结论扩展到其他蛋白质进行保护性激发淬灭。这也突出了需要适当考虑激子动力学和电荷转移过程的相互作用的模拟方法。
2022-07-24 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
Light propagation in a random three-dimensional ensemble of point scatterers in a waveguide: size-dependent switching between diffuse radiation transfer and Anderson localization of light
光在波导中共振原子无序系综中的输运对波导截面的大小非常敏感。基于将原子视为相干辐射偶极子的自洽量子微观模型,我们证明了辐射传输的性质从单模波导中的安德森局域化转变为多模波导中的传统扩散传输.此外,透射率的大小经历复杂的阶梯状依赖于波导的横向尺寸。
2021-05-04 physics.atom-ph quant-ph
Theory of quantum energy transfer in spin chains: From superexchange to ballistic motion
量子能量转移链的两个级别(自旋)的单位,在其两端连接到两个热库,分析在两个限制:(i)在非共振制度,当特征子系统激发能差距大于水库的频率,或浴温度低。(ii)在共振区,当链激发间隙匹配填充浴模式。在后一种情况下,该模型使用主方程的方法进行研究,表明动态是弹道的特定链模型探索。在前一种情况下,我们利用最近开发的能量转移Born-Oppenheimer形式[Phys. Rev. E { \bf 83},051114(2011)]分析研究了系统动力学,证明了能量在超交换(桥辅助隧穿)机制中跨链转移,能量流随距离呈指数下降。此行为对链细节不敏感。由于在低温下,分子系统的激发光谱可以被截断,类似于自旋链模型,我们认为,这里得到的超交换行为应该在满足非共振条件的广泛系统中观察到。
2011-07-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent transfer of the transverse momentum of an optical vortex beam to the motion of a single trapped ion
我们演示了利用携带轨道角动量的结构光激发单个原子的质心沿光束传播的横向运动。这种相互作用是通过携带一个单位的轨道角动量和一个单位的自旋/极化角动量的涡旋光束来实现的。使用一个单电荷$^{40}$钙$^+$离子,在保罗陷阱的三维谐波势的基态附近的运动冷却,我们探测窄S $_{1/2}$到D $_{5/2}$跃迁附近的$729\,\mathrm{nm}$的运动边带量化的动量转移。在涡旋形光束的情况下,观察到在垂直于光束的波矢量$\mathbf{k}$的方向上的量子交换,与高斯光束的情况下不存在这种自旋运动耦合形成强烈对比。我们用一个有效的横向Lamb-Dicke因子$η^\mathrm{exp}_{\perp}=0.0062(5)$来表征相干相互作用,这与我们的理论预言$η^\mathrm{theo}_{\perp}=0.0057(1)$一致
2022-06-10 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Correlated reaction coordinate motion produces non-additive rate enhancement for electron and energy transfer in multi-acceptor structures
该研究分析了多受体分子结构中受体-受体相互作用引起的非加性速率增强机制,揭示了反应自由能、供体-受体耦合和反应坐标运动的变化如何共同导致电子转移速率显著提升,为调控能量和电子转移动力学提供了新策略。
2025-06-26 physics.atm-clus physics.chem-ph physics.comp-ph
Reduced hierarchy equations of motion approach with Drude plus Brownian spectral distribution: Probing electron transfer processes by means of two- dimensionalcorrelation spectroscopy
本文利用二维相关谱理论研究了耗散环境中的电子转移过程。我们扩展的减少层次运动方程的方法,包括过阻尼Drude和欠阻尼布朗模式。当过阻尼模式描述系统在慢调制极限下的不均匀性时,欠阻尼模式表示与电子态耦合的主振动模式。我们概述了一个程序计算二维相关谱,结合ET过程。该方法能够处理系统在外部扰动下的相干性,这对于计算非马尔可夫噪声的非线性响应函数具有重要意义。计算的2D光谱通过沿$Ω_1$轴的ET过渡峰的存在以及回波信号的衰减来展示ET过程的影响。
2012-11-07 cond-mat.other physics.bio-ph physics.chem-ph