Two-Photon Emission from Semiconductors
我们报道了半导体双光子发射的第一次实验观测,尽我们所知,并发展了相应的理论,为室温过程。自发双光子发射表现在光泵体GaAs和电驱动GaInP/AlGaInP量子阱。单受激双光子发射测量证实了半导体中理论预测的双光子光学增益-这是未来实现双光子半导体激光器的必要成分。光子符合实验验证了电驱动GaInP/AlGaInP双光子发射的稳定性,其稳定性仅受探测器时间分辨率的限制。
2007-10-25 quant-ph
Time-and-frequency gated photon coincidence counting; a novel multidimensional spectroscopy tool
相干多维光谱技术广泛应用于从NMR到UV的电磁波谱。这些揭示了通过响应于具有可变延迟的短脉冲序列而产生的信号场的相关图来显示物质的属性。在这里,我们讨论了一类新的多维技术获得的时间和频率分辨光子符合计数测量的N个光子,这构成了一个2N维光谱。这些信号的一个紧凑的描述是基于时间有序的超算子,而不是正常有序的普通运营商使用的Glauber的光子计数formalism。时间和频率门参数的独立控制揭示了物质动力学的细节,否则无法使用。应用到一个非谐振子模型与波动的能量和非谐波演示了这些信号的功率。
2016-05-22 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Time-delayed coincidence technique for subnatural-width spectroscopy as an interference phenomenon
在两个状态之间的跃迁中发射的单光子具有强度的频率分布,如果跃迁仅自然加宽并且观察周期$T$与激发态的寿命$T_{1}$相比较长,则强度的频率分布由洛伦兹给出。然而,当观测时间$T$短或与$T_{1}$相当时,频谱明显地变宽。如果仅检测到发射辐射场的延迟部分,则辐射光谱不改变。然而,如果辐射场透射通过共振吸收体然后被检测,则延迟辐射场的吸收/透射光谱变窄。我们表明,这种变窄是由于场的光谱分量的干扰造成的。通过符合技术获得的穆斯堡尔辐射吸收实验光谱证实了这一结论。
2017-12-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Entangled photon pair excitation and time-frequency-filtered multidimensional photon correlation spectroscopy as a probe for dissipative exciton kinetics
Center for Free-Electron Laser Science CFEL, Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(自由电子激光科学中心,德国电子同步加速器);University of California, Irvine(加州大学尔湾分校)
本文提出结合纠缠光子增强的窄带双激子激发与时间-频率过滤的双光子同时计数,用于研究多激子动力学,通过非经典关联制备窄带双激子分布并抑制弛豫。
2026-07-16 quant-ph
Spectroscopy by frequency entangled photon pairs
利用自发参量下转换产生的频率纠缠宽带光子对进行量子光谱学研究。将吸收性样品放置在闲频光子检测器的前面,并且通过衍射光栅分辨信号光子的频率。用符合计数法测量了样品的吸收光谱,其结果与经典光源下的普通分光光度计测量结果一致。
2004-01-05 quant-ph
Stimulated Raman Spectroscopy with Entangled Light; Enhanced Resolution and Pathway Selection
我们提出了一种新的飞秒受激拉曼光谱(FSRS)技术,结合纠缠光子干涉检测选择的物质路径,提高分辨率。在光化泵的光激发之后,测量使用一对宽带纠缠光子,其中一个(信号)与分子相互作用,第三个窄带脉冲引起拉曼过程。另一个(闲频)光子为符合测量提供参考。这种干涉光子符合计数检测允许分别测量拉曼增益和损耗信号,这对于传统的探针传输检测是不可能的。纠缠光子还提供了独特的时间和光谱检测窗口,与光的经典和相关解纠缠态相比,其可以更好地解析快速激发态动力学。
2014-07-12 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Infrared/Terahertz double resonance spectroscopy of CH3F and CH3Cl at atmospheric pressure
本文介绍了一种高选择性遥感大气痕量极性分子气体的新方法。基于红外/太赫兹双共振光谱技术,CO2激光线与分子旋转-振动吸收跃迁之间的分子特异性重合提供了识别特异性的两个维度:红外重合频率和其吸收强度由激光调制的相应太赫兹频率。大气压加宽通过同时放松红外符合要求和加强相应的太赫兹特征来扩展分子识别“特异性矩阵”。代表性的双共振光谱计算的原型分子CH 3F和CH 3Cl和它们的主要同位素异构体,从启发式模型开发,以估计特异性矩阵和双共振签名强度的任何极性分子。
2012-05-12 physics.ao-ph physics.atom-ph physics.chem-ph
Theory of simultaneous observation of photoelectron and emitted X-ray photon in X-ray emission spectroscopy and their entanglement
本文研究了XEPECS过程中光电子与X射线光子的纠缠特性,利用三电子sp模型和系统波函数发现光电子自旋与光子线偏振发生纠缠,并在特定角度达到最大值。
2023-11-21 quant-ph
Development of Biphoton Entangled Light Spectroscopy (BELS) using Bell pairs
The Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学)
BELS通过贝尔对和双光子干涉探测材料性质,利用双光子路径和偏振关联变化建立新的纠缠增强光谱学框架,用于表征量子材料和光物质相互作用。
2026-03-23 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Distinguishability and "which pathway" information in multidimensional interferometric spectroscopy with a single entangled photon-pair
相关光子激发了大量与计量学相关的平台,这些平台受益于量子(反)相关性,并优于经典光平台。虽然这种演示主要集中在纠缠,光子交换相位和可纠缠度的作用还没有被广泛利用在量子增强应用。使用干涉仪设置,我们表明,即使在低度纠缠,当双光子波函数耦合到物质,它是一个可靠的编码“哪条路径?“信息。一个干涉交换相循环协议的开发,使微观相互作用的历史(途径)之间的相位敏感的歧视。我们发现,量子光干涉有利于完全不同的一组时间延迟变量,这是不受不确定性的波包的带宽倒数。我们说明了我们的研究结果的激子模型系统,并演示了如何探测带内移相在时域没有时间分辨率的检测。讨论了多光子符合与外加光强的奇异标度关系。
2021-07-12 quant-ph
Phase-Modulated Interferometry, Spectroscopy, and Refractometry using Entangled Photon Pairs
作者演示了一种形式的双光子计数干涉术,通过测量在马赫-曾德尔干涉仪(MZI)的输出端口处的单光子计数探测器之间的符合计数,然后将共线自发参量下转换产生的宽带时频纠缠光子对(EPP)注入到单个输入端口。通过扫描MZI的一个内部路径中的另一个路径的长度,对插入该内部路径中的样品进行光谱和折射测量,这获取关于样品线性响应的相位和振幅信息。相位调制和锁定检测被引入以增加检测信噪比并实现用于扫描干涉仪延迟的下采样技术,这降低了完全再现时间干涉图案所需的采样要求。相位调制技术还允许单独提取导致最终检测结果的各种量子态路径的贡献。在分子光谱学的背景下经常使用的费曼图被用来描述的干扰所产生的时间-频率的EPP通过MZI的相干特性。这些结果是一个重要的一步,实现一个拟议的方法,分子光谱学,即量子光增强二维光谱。
2019-10-09 physics.chem-ph quant-ph
Enhancement of broadband entangled two-photon absorption by resonant spectral phase flips
本文研究在宽带纠缠双光子吸收中引入单光子频谱相位翻转,通过扫描翻转频率定位中间共振,并利用共振色散虚部显著增强TPA速率,为低频谱区相位敏感光谱提供新方法。
2023-06-29 quant-ph
Thermalization Regimes in a Chaotic Tavis-Cummings Model
University of Houston(休斯顿大学)
研究混沌Tavis-Cummings模型中的热化现象及其对量子光谱学的影响,通过量子混沌和厄尔戈迪city探讨多体效应和输出光子统计特性。
2026-04-27 quant-ph
Gravitational Waves detection and spectroscopy with a Double-slit Quantum Eraser
我们提出了利用预告光子探测引力波的方法。预示光子是在参数下转换过程期间产生的那些光子,其通过检测和计数其相关或纠缠双胞胎的重合而被“标记”,因此可以与背景噪声区分开,而与设置中使用的相关/纠缠类型无关。在不失一般性的情况下,我们用一个gedanken实验来说明我们的建议,在这个实验中,引力波的存在会导致与Walborn量子擦除器\cite{wal02}的双缝和测试偏振器相关联的参考系的相对旋转。在这个思想实验中,GW是通过量子擦除器在恢复的干涉图样的暗条纹中检测到预示的光子来揭示的。其他类型的纠缠,如动量-空间或能量-时间,可以用来获得预示光子,以便在未来与高频GW干涉检测器一起使用,当足够明亮的相关光子源可用时。
2009-09-08 astro-ph gr-qc quant-ph
Spontaneous Parametric Down-Conversion from Subwavelength Nonlinear Films
集成量子光子学的发展迫切需要小型化的纠缠光子源。由于亚波长光学超颖表面的发明及其在取代笨重的光学元件方面的成功,在这种设备上实现纠缠光子源的可能性被积极研究。在这里,作为量子光学超颖表面(QOM)发展的第一步,我们演示了光子对产生通过自发参量下转换(SPDC)从亚波长薄膜。我们实现了光子对的产生,具有高的符合-偶然的比例在锂的磷酸盐和磷化镓纳米薄膜。此外,我们已经通过光纤光谱学测量了SPDC频谱,获得了光谱带宽为500 nm的光子对,仅受整体检测效率的限制。此外,我们还观察到由于非线性薄膜内部的法布里-珀罗共振而引起的真空场增强。我们的实验为未来平板SPDC光源的发展奠定了基础,包括QOM。
2020-09-01 physics.optics quant-ph
Cavity-mediated electron-photon pairs
推进量子信息、通信和传感依赖于互补自由度中量子关联的产生和控制。在这里,我们演示了利用自由电子与基于光子芯片的光学微谐振器的倏逝真空场的相位匹配相互作用来制备电子-光子对态。自发的非弹性散射产生与能量移动的电子一致的腔内光子。利用这些对相关增强成像,我们实现了两个数量级的对比度改善腔模式映射符合门控电子能谱。这种参数对态的制备将支撑自由电子量子光学的未来发展,为量子增强成像、电子-光子纠缠以及预示着的单电子和Fock态光子源提供途径。
2022-03-01 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Two-photon absorption cross sections of pulsed entangled beams
本文通过可在纠缠对与高光子通量极限之间连续插值的量子光最小模型,解析推导了纠缠双光子吸收截面,证明量子增强吸收截面在很大光子数下仍可保持,并分析了光谱、空间自由度及线宽展宽对实验增强的影响。
2023-11-30 physics.chem-ph quant-ph