Functional integral for optical parametric amplification
证明了光参量放大的本质是一种量子现象。系统的拉格朗日量可由相干态的路径积分构造。光子算符的运动方程实际上是拉格朗日量的欧拉-拉格朗日方程。在不借助量子哈密顿量或拉格朗日量的情况下,也可以得到量子态的演化方程。从经典的牛顿方程出发,通过曲面积分得到系统的量子跃迁振幅。
2015-02-28 quant-ph
Comment on "Unity-Efficiency Parametric Down-Conversion via Amplitude Amplification" [arXiv:1603.06857]
关于实现国家和平与发展委员会统一效率的建议[arXiv:1603.06857]存在严重缺陷。这是由于概率表中的错误而导致的替换。数字已更正。
2017-08-01 quant-ph
Exploring entanglement in open cavity parametric oscillators: from triply to doubly resonant cavities
我们使用一个通用的模型来评估多体纠缠和光学参量振荡器中的非经典光产生,探讨双谐振腔和三谐振腔配置之间的差异。我们证明了在这两种情况下抽运模与转换场的纠缠,以及使用参数下变频和四波混频过程作为腔内放大技术的振荡器的根本差异。强相关性涉及边带的泵和转换字段给出了一个丰富的动态的多体纠缠的签名。
2020-04-15 quant-ph
Entanglement, EPR correlations and mesoscopic quantum superposition by the high-gain quantum injected parametric amplification
研究了单光子量子注入高增益光参量放大产生的多粒子量子叠加态和多粒子纠缠的持续性。采用基于最优普适量子克隆的物理结构,研究了当非线性参量增益g较大时,系统的纠缠和量子相干性是如何保持的.
2006-09-13 quant-ph
Macroscopic entanglement of three magnon modes in three cavities via optical parametric amplifier
本文提出在三腔磁振子系统中利用OPA生成稳态两方与三方宏观纠缠,并证明多路复用独立OPA可显著增强纠缠且其对浴温鲁棒。
2025-06-14 quant-ph
Coherence Phenomena in the Phase-sensitive Optical Parametric Amplification inside a Cavity
从理论和实验上证明了腔内光参量放大中的相干现象。在相敏光参量放大器的透射谱中观察到了模式分裂现象。特别地,我们发现在透射轮廓中出现了非常窄的谷和峰,它们是$δ$函数的形状。该系统中相干现象的起因是谐振腔中的谐波泵浦场与次谐波种子场之间的干涉以及腔体的耗散。
2005-10-18 quant-ph
Continuous-wave phase-sensitive parametric image amplification
我们在实验上研究了使用低于阈值的横向简并II型光学参量振荡器在连续状态下的参量放大。我们证明了这种器件能够以相位不敏感或相位敏感的方式首先放大单模光束,然后放大多模图像。此外,放大后的图像投影在信号和闲频偏振的总强度示出在量子水平相关。
2005-02-20 quant-ph
Multimode optical parametric amplification in the phase-sensitive regime
压缩态的相敏光参量放大有助于克服检测损耗和噪声,从而提高子散粒噪声传感的鲁棒性。因为这样的技术,例如,成像和光谱学用多模光操作,需要多模放大。在这里,我们找到了多模相敏放大的最佳方法,并在实验中验证他们的泵浦二阶非线性晶体与高斯相干光束播种。相敏放大是通过将籽晶紧密聚焦到晶体中而不是用接近平面的波进行籽晶来获得的。这表明子散粒噪声图像的相位敏感放大应在近场中执行。类似的配方可以制定的时间和频率,这使得这项工作相关的量子增强光谱。
2021-02-23 quant-ph
Stimulated emission of two photons in parametric amplification and its interpretation as multi-photon interference
在参量放大过程中实验观察到双光子的受激发射,并与三光子干涉方案进行了比较。我们发现,受激发射的基本物理是简单的相长干涉,由于光子的不可逆性。因此,在光子输入时观察到的信号增强是输入光子和从放大器自发发射的光子的多光子干涉的结果。
2007-02-06 quant-ph
Mechanical squeezing via parametric amplification and weak measurement
非线性力允许机械振荡器的运动被压缩到零点运动以下。在现有的方法中,机械参量放大是相对容易的,但以前认为在稳态下仅限于3dB的压缩。我们考虑了连续弱测量和反馈对该系统的影响。如果参数驱动器是最佳失谐共振,运动的正交性之间的相关性允许无限的稳态压缩。与反作用规避相比,我们证明了量子压缩的测量强度,温度和效率要求显着放宽。
2011-09-30 quant-ph
Degenerate Parametric Amplification of Squeezed Photons: Explicit Solutions, Statistics, Means and Variances
在薛定谔图像中,我们找到了两个模型的简并参量振荡器的多参数压缩输入光子的情况下的显式解。在坐标表象中导出了相应的光子统计和维格纳函数。详细研究了它们的时间演化。对酉变换也作了简要的讨论。
2015-04-12 quant-ph
Nonlinear Dynamics of Coherent Parametric Amplification in Multipartite two-level System under Intrinsic Decoherence
Quaid-i-Azam University(奎达-伊-阿扎姆大学)
研究内禀退相干下多部分两能级原子与相干场相互作用系统中的全局量子失协和量子Fisher信息动力学,揭示参量放大、Kerr非线性及退相干对量子关联和参数估计灵敏度的影响。
2026-06-24 quant-ph
Large Polarization Squeezing in Non-Degenerate Parametric Amplification of Coherent Radiation
在相干光的非简并参量放大中存在偏振压缩,在相互作用时刻$T$的压缩度可以达到$1-e^{-2T}$ .这给出了$T=1$的$86.4\%$偏振压缩和$T=2$的$98.2\%$偏振压缩。发生这种情况的一个简单情况是,最初取平面偏振光,其在两个模式中具有相等的振幅,最终具有两个圆偏振的相等强度。这表明,在相干光中实现这种程度的偏振压缩的参数的实验设置。
2016-12-10 quant-ph
Coherent-State Storage and Retrieval Between Superconducting Cavities Using Parametric Frequency Conversion
在超导量子信息中,加工的铝超导腔已被证明是用于诸如量子比特的量子线路的良好控制的、低耗散的电磁环境。它们可以具有大的内部品质因数,$Q_{int}>10^8$,并呈现出存储量子信息的时间远远超过微制造电路的可能性。然而,为了用作存储元件,这些腔需要快速的“读/写”机制-换句话说,它们需要其他感兴趣的系统之间的可调谐耦合,例如其他腔模式和量子位,以及任何相关的读出硬件。在这项工作中,我们证明了这些品质在一个简单的双腔架构中,低Q值的“读出”模式参数耦合到高Q值的“存储”模式,使我们能够存储和检索经典信息。具体来说,我们采用了一个磁通驱动的约瑟夫森结为基础的耦合方案,可控地交换两个腔之间的相干态,展示了完整的,有序的控制模式之间的耦合率。
2015-03-09 quant-ph
Dualism between Optical and Difference Parametric Amplification
打破耦合波系统的对称性会导致不寻常的放大行为。在差分参量放大的情况下,谐振泵浦频率等于简正模式的频率差,而不是频率和。我们发现,参量耦合对称关系的符号反转导致了作为光参量放大对偶的差分参量放大。对于光学系统,我们的结果可以潜在地用于有效的XUV放大。
2017-07-31 physics.optics quant-ph
Enhanced phonon blockade in a weakly-coupled hybrid system via mechanical parametric amplification
我们提出了如何实现强声子封锁(PB)的混合自旋力学系统中的弱耦合制度。我们演示了机械悬臂梁谐振器和嵌入式氮空位(NV)中心之间的磁致双声子相互作用的实现,结合机械运动的参数放大,在本征能谱中产生显着放大的非谐性。在弱驱动制度,我们表明,强PB出现在混合系统随着一个大的平均声子数,即使在存在强机械耗散。我们还显示了灵活的声子统计的可调谐性,通过控制机械参量放大的强度。我们的工作开辟了一个有效的单声子源的实施前景,在量子声子学和声子量子网络的潜在应用。
2021-12-16 quant-ph
Enhanced signal-to-noise ratio in Hanbury Brown Twiss interferometry by parametric amplification
提出了利用汉伯里布朗Twiss(HBT)干涉仪观测恒星星光的强度相关来测量恒星角直径的方法。由于从恒星到达探测器的光的强度非常弱,人们通常不能得到一个可行的信噪比。提出了一种改进的HBT干涉方案,在系统中引入光参量放大器,对相关信号进行放大,并利用放大后的相关信号计算角直径。使用光学参量放大器,信噪比可以提高到400%。
2017-12-07 quant-ph
Directional amplifier in an optomechanical system with optical gain
定向放大器是经典和量子信息处理中的重要非互易器件。本文提出了一种基于光增益的光机系统实现光场与微波场之间的定向放大器的方案,其中一个有源光腔和两个无源微波腔分别通过辐射压力耦合到一个共同的机械谐振腔。两个无源腔通过跳频相互作用耦合,以促进有源和无源腔之间的定向放大。我们得到了实现光定向放大的条件,发现光放大的方向可以通过有效光机耦合之间的相位差来控制。讨论了有源腔增益率和有效耦合强度对放大器最大增益的影响。我们表明,该放大器的噪声可以大大抑制在大的协同限制。
2018-05-21 quant-ph
Shortcuts to Adiabaticity for the Quantum Rabi Model: Efficient Generation of Giant Entangled cat States via Parametric Amplification
提出了一种利用捷径绝热(STA)动力学方法快速产生Rabi模型在超强和深强耦合区的非经典基态的方法。通过对Jaynes-Cummings模型施加参量放大,模拟了含时量子Rabi模型。使用实验上可行的参数驱动,STA协议可以通过比绝热协议快10倍的过程生成大尺寸薛定谔猫态。这种快速的演变增加了我们的协议对耗散的鲁棒性。我们的方法使一个自由设计的参数驱动器,使目标状态可以在实验室框架中生成。一个很大程度上失谐的光-物质耦合,使协议强大的对实验中的操作时间的缺陷。
2021-01-14 quant-ph
Optical Devices based on Limit Cycles and Amplification in Semiconductor Optical Cavities
在强泵浦功率下,半导体光腔通过一个霍普夫分岔,发生自振荡。我们使用半经典朗之万方程模拟该器件,并评估量子涨落对动力学的影响。在阈值以下,腔充当相位不敏感的线性放大器,噪声$\sim 5\times$大于Caves界限。在阈值之上,极限环充当模拟存储器,并且相扩散$\sim 10\times$大于由标准量子极限设置的界限。我们还模拟了这种振荡器的夹带效应,并基于这种效应提出了一种光学伊辛机和经典的CNOT门。
2015-07-30 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Parametric amplification of continuous variable entangled state for loss-tolerant multi-phase estimation
The Hong Kong Polytechnic University(香港理工大学)
本文提出利用光学参数放大技术实现抗损耗的多相位估计,通过双模纠缠态和四模簇态分析,提升量子计量的鲁棒性。
2025-12-30 quant-ph
Quantum-Limited Amplification of Cavity Optomechanics without Resolved Sideband Condition
提出了一种不受可分辨边带条件限制的保相放大方案。因此,我们的增益带宽产品是约一个数量级大于现有的建议。在我们的模型中,一个额外的腔耦合到腔光机系统。因此,我们的工作频率是连续可调的,通过调整两个腔的耦合系数。
2015-06-15 quant-ph
Unity-Efficiency Parametric Down-Conversion via Amplitude Amplification
我们提出了一种光学方案,采用与非线性符号门(NSG)交错的光学参量下变频器,当下变频器的晶体长度选择适当时,将$n$ -光子Fock态泵浦完全转换为$n$信号-空闲光子对。这一论断的证明依赖于振幅放大,类似于Grover搜索中所采用的,应用于单模参数下转换的全量子动力学。当我们要求所有Grover迭代使用相同的晶体,并考虑晶体长度精度的潜在实验限制时,我们优化的转换效率达到$1\le n \le 5$的统一,之后它们单调下降,$n$值高达50,这是我们数值动力学评估的上限。然而,我们的转换效率仍然高于传统(无NSG)下变频器。
2017-03-29 quant-ph
Nonreciprocal photon blockade induced by parametric amplification in an asymmetrical cavity
提出在非对称法布里-珀罗腔中利用参量放大实现非互易单/双光子阻塞,方案鲁棒且可调,为高质量非互易光子源提供新途径。
2025-04-21 quant-ph
Parametric Amplification of Spin-Motion Coupling in Three-Dimensional Trapped-Ion Crystals
Institute of Science and Technology Austria(奥地利科学技术研究所);Department of Physics, Boston University(波士顿大学物理系);Perimeter Institute for Theoretical Physics(理论物理 perimeter 研究所);JILA, National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院 JILA);Department of Physics, University of Colorado(科罗拉多大学物理系);Center for Theory of Quantum Matter, University of Colorado(科罗拉多大学量子物质理论中心);National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院);Department of Physics, Indian Institute of Technology Madras(印度马德拉斯理工学院物理系);Center for Quantum Information, Communication and Computing, Indian Institute of Technology Madras(印度马德拉斯理工学院量子信息、通信与计算中心)
研究通过参数放大技术加速三维晶格中自旋-运动耦合及自旋-自旋相互作用,探讨不同门操作对放大效果的影响,并重新评估反向旋转项对参数放大的影响。
2025-07-22 quant-ph
Quantum tomography enhanced through parametric amplification
量子层析成像是利用平衡零拍探测技术重建光的量子态的维格纳函数的标准方法。重建质量强烈依赖于光电探测器的量子效率和测量设置中的其他损耗。在这篇文章中,我们详细分析了一个协议的增强量子层析成像,提出了Leonhardt和保罗在1994年,它允许一个减少检测损失的降解效果。它是基于相敏参量放大,与本地振荡器相位同步扫描放大的正交相位。尽管在足够强的放大下,该方案能够克服任何检测效率低下,但到目前为止还没有在实验中实施,可能是由于放大器中的损耗。在这里,我们讨论一个可能的原理验证实验与行波参量放大器。我们表明,与国家的最先进的光学元件,该协议使高保真断层重建明亮的非经典状态的光。我们考虑两个例子:明亮的压缩真空和压缩单光子态,后者是一个非高斯态,都受到损失的强烈影响。
2017-08-12 quant-ph
Parametric Amplification of a Quantum Pulse
Technion – Israel Institute of Technology(以色列理工学院);Aarhus University(奥胡斯大学);Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所)
本文提出了一种多模理论,用于描述量子脉冲通过二次哈密顿量的转换,涵盖非线性过程如参数放大和压缩,以及线性过程如色散和光束分裂,并展示了单输入脉冲输出的模特性。
2023-12-07 quant-ph
Certifying non-classicality and non-Gaussianity through optical parametric amplification
本文提出并实验验证了利用光学参量放大与常规强度探测器测量平均光子数和二阶相关函数,从而无需光子数分辨即可认证非高斯态,为高维量子技术奠定基础。
2025-10-10 quant-ph
Noise-induced temporal regularity and signal amplification in an optomechanical system with parametric instability
噪声通常会对系统性能产生不受欢迎的影响。例如,在光机实验中,噪声不可避免地影响低频机械自由度。然而,我们在这里调查的有益影响的热噪声的基本光学机械系统的参数不稳定性。在接近参数不稳定的区域,当系统处于平衡态时,机械自由度中的热噪声可以维持长期的准相干振荡.在参数不稳定性和双稳性的重叠区域中,通过加入一定量的噪声,可以诱导自持振荡态和平衡态之间的间歇性切换。当一个亚阈值周期性信号被施加到力学,自持振荡和平衡之间的切换表现出良好的周期性的速率是同步的信号频率,导致信号的显着放大。我们的研究结果加深了对光机械非线性和噪声之间相互作用的理解,并为实验观察噪声引起的光机械中的有益现象提供理论指导。
2018-11-29 quant-ph
Efficient Description of Parametric Amplification of Quantum Pulses
Aarhus University(奥胡斯大学);University of Copenhagen(哥本哈根大学);University of Konstanz(康斯坦茨大学)
本文提出一种解析方法,通过将放大应用于真空态而非输入态,高效计算参量放大后输出脉冲的量子态,并推广到多非真空输入模式。
2026-06-03 quant-ph
Polarization Squeezing in Degenerate Parametric Amplification of Coherent Light
利用非线性相互作用哈密顿量$ H=k\big(\hat a_{x}^{\dagger2}+{\hat a_{x}}^2\big)$研究了初始处于相干态的光束的偏振压缩。对于偏振压缩的程度,我们使用的定义写在最后的形式,作者和以前的文件中也使用。我们发现,偏振压缩可以很高,偏振压缩度可以小于1的一个很小的量。在一定的偏振模相位角条件下,即使在很低的光束强度下,我们也实现了偏振压缩。
2016-10-22 quant-ph
Force sensing in hybrid Bose-Einstein condensate optomechanics based on parametric amplification
本文提出了一种力传感器的方案,它由一个含有相互作用的雪茄状玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的混合光机械腔构成,其中BEC原子的\textit{s}波散射频率以及腔运动端镜(机械振子)的弹簧系数都是参数调制的。结果表明,在红失谐区和所谓的阻抗匹配条件下,系统对输入信号的机械响应大大增强,导致微弱输入信号的放大,而附加的测量噪声(反作用噪声)可以被抑制并降低到标准量子极限(SQL)以下。以这种方式,这样的混合系统作为超灵敏力传感器操作,其可以放大输入信号并且同时通过控制调制的幅度和系统协同性来抑制所添加的噪声。与光机械谐振腔相比,机械调制和原子调制的非线性混合系统的优点是信号放大率的提高和放大带宽的扩展。
2019-07-18 quant-ph
Enhanced photon blockade in an optomechanical system with parametric amplification
我们提出了一个方案,以提高单光子和双光子封锁效果显着在一个标准的光学机械系统(OMS)通过光学参量放大(OPA)。该方案不依赖于强的单光子光机耦合,可以消除多光子激发抑制不完全的缺点。通过对单光子阻塞(1PB)机制的分析和对系统参数的优化,得到了一个单光子激发占据概率较高的理想1PB,这意味着可以产生高质量、高效率的单光子源。此外,我们还发现当OPA存在时,不仅双光子阻塞(2PB)效应显著增强,而且2PB效应发生的区域也变宽,在此基础上,我们还推导出了使双光子发射最大化的最佳参数条件,同时更高的光子激发被强烈抑制。
2020-06-19 quant-ph
Quantum battery optimized by parametric amplification
College of Physics and Electronic Engineering, Northwest Normal University(西北师范大学物理与电子工程学院);Gansu Provincial Research Center for Basic Disciplines of Quantum Physics(甘肃省量子物理基础学科研究中心);Key Laboratory of Quantum Theory and Applications of MoE, Lanzhou Center for Theoretical Physics, and Key Laboratory of Theoretical Physics of Gansu Province, Lanzhou University(兰州大学理论物理省部共建教育部重点实验室、兰州理论物理中心);Lanzhou University(兰州大学)
本文提出基于超导电路系统的量子电池优化方案,利用双光子驱动的LC谐振腔作为充电器,通过参数放大增强腔-量子比特耦合,实现高效率的能量传输与存储。
2026-05-14 quant-ph
Quantum interferometer combining squeezing and parametric amplification
高精度干涉仪是精密计量的基础,而量子噪声限制了干涉仪的最终灵敏度。在这里,我们提出并实验证明了一个紧凑的量子干涉仪,包括两个光学参量放大器和压缩态内产生的干涉仪直接用于相位传感量子态。通过压缩散粒噪声和放大相位敏感强度,确定性地实现了超过标准量子极限的$4.86\pm 0.24$ dB的灵敏度提高,并在相同的相位敏感强度下获得了比现有干涉仪更小的最小可探测相位。这种干涉系统在各种物理量微小变化的测量中具有显著的潜在应用。
2020-05-05 quant-ph
Enhancing tripartite photon-phonon-magnon entanglement by synergizing parametric amplifications
提出利用光学参量放大(OPA)和机械参量放大(MPA)的协同效应,在混合腔-磁子光机械系统中增强磁子、光子与声子间的三方纠缠,发现两者相长干涉可显著提升纠缠强度及对热噪声的鲁棒性。
2024-12-25 quant-ph
Unconventional photon blockade in cavity QED with parametric amplification
Indian Institute of Technology Guwahati(印度理工学院古瓦哈提分校);Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University(冲绳科学技术大学院大学)
该研究通过参数放大和量子干涉在腔量子电动力学中实现非传统光子阻塞效应,发现原子驱动配置能产生更强的光子反 bunching。
2025-05-07 quant-ph
Quantum Dynamics of Non-Degenerate Parametric Amplification
研究了双模非谐振参量放大器的一个简单模型,特别考虑了非经典特性,如回复和压缩。所使用的方法适用于任意泵参数。详细的解析和明确的表达式时,两个模式的耦合有一个谐波的时间依赖。尽管它的简单模型表现出非常广泛的复杂的物理效应。我们表明,量子复兴是可能的,在初始Fock状态的情况下,一个广泛的连续范围内的物理参数。对于相干态,我们发现,这种复苏是可能的,只有某些离散的频率失谐和泵参数的比值的有理数组合。关联效应被证明是非常敏感的系统的初始状态。
1999-10-01 quant-ph
Optimal unidirectional amplification induced by optical gain in optomechanical systems
提出了一种实现单向放大的光非互易传输的三模光机系统,该系统由两个耦合腔和一个只与其中一个腔相互作用的机械谐振器组成。另外,光学增益被引入到光机械腔中。研究发现,对于强的光输入,光透射系数可以在特定方向上被极大地放大,而在相反方向上被抑制。解析地给出了最佳透射系数和相应隔振比的表达式。我们的研究结果铺平了道路,设计高品质的非互易装置的基础上光机系统。
2020-08-04 physics.optics quant-ph
Raman-noise induced quantum limits for chi^3 nondegenerate phase-sensitive amplification and quadrature squeezing
我们提出了chi ^3非线性介质中非简并相敏参量放大的量子理论。克尔χ ^3非线性的非零响应时间决定了χ ^3参量放大的量子极限噪声系数,以及正交压缩的极限。这种非零响应时间的非线性需要耦合的参数过程的分子振动声子浴,导致额外的噪声通过自发拉曼散射。我们给出了作为相敏放大器工作的频率非简并和频率简并卡方参放大器的量子极限噪声系数的解析表达式。我们也给出了频率非简并正交压缩的结果。结果表明,当简并度接近时,我们的非简并压缩理论与Boivin和Shapiro的简并压缩理论一致。我们还包括了线性损耗对相敏过程的影响。
2005-09-21 quant-ph
Generation of entangled 3D localized quantum wave-packets via optical parametric amplification
在近轴和慢变包络近似的框架内,参照正常色散介质或真空,电磁场被给出为非色散和非衍射波包(即X波)的连续量子叠加。在光参量放大中,纠缠态是以(近似)相同速度传播的基元激发对。
2004-03-25 physics.optics quant-ph
Violation of multi-particle Bell inequalities for low and high flux parametric amplification using both vacuum and entangled input states
我们将展示如何偏振测量参数下转换产生的输出字段将揭示违反多粒子贝尔不等式,在制度的低和高输出强度。在这种情况下,每个空间分离的系统(对其进行测量)都由一个以上的粒子组成。鉴于自旋系统的形式类比,该提议提供了一个机会来测试空间分离的更高自旋态的量子力学的预测。这里的量子行为可能,即使在大量子(粒子)数的系统上进行测量也可以证明。我们的建议适用于真空状态的信号和空闲输入,也量子注入参量放大器的研究德马蒂尼等人。检测器效率低下的影响。
2001-04-30 quant-ph
Quantum difference parametric amplification and oscillation
最近的一篇文章[W.C.W.] Huang和H. Batelaan,arXiv:1708.0057v1]分析了光学和差分参量放大之间的二元论,对一个系统进行了经典分析,其中两个电磁场由另一个频率产生,另一个频率是其他两个频率的差异。作者声称,这个过程不会违反经典水平的能量守恒,但量子描述必然需要非厄米哈密顿量,因此不存在。在这项工作中,我们表明,该过程可以进行量子力学,如果描述的正确的哈密顿量,能量守恒不被违反,并产生有趣的量子统计领域。此外,我们表明,该过程可以被认为是不同类型的已知的三波混频过程,与实际类型取决于初始条件或个人喜好。
2017-08-06 quant-ph
Effects of intrinsic decoherence in multipartite system subjected to Kerr effect and parametric amplification with quantum correlations and estimation
该研究探究与单模Fock场作用的多二能级系统中量子关联的相互作用,构建了纳入类Kerr非线性、参量放大和内禀退相干的模型,为相关量子系统研究提供参考。
2025-09-03 nlin.CD quant-ph
Continuous variable entanglement enhancement and manipulation by a sub-threshold type-II optical parametric amplifier
实验证明,非简并光参量放大器(NOPA)产生的模间振幅和相位正交的量子纠缠可以通过另一个NOPA来增强和相位敏感地操纵。当两个NOPA都工作在去放大时,在第二个NOPA的腔共振处的纠缠度增加。当第一个NOPA工作在去放大和第二个在放大,相关方差的光谱特征显着改变。实验结果与理论预期相符。
2010-03-06 quant-ph
Mechanical Entanglement via Detuned Parametric Amplification
我们提出了两个利用参量放大在一对机械振子之间产生纠缠的方案。与现有的基于参数驱动的协议相比,这两种方案都在稳态下操作。利用失谐参量驱动来保持平衡和耦合正交积分,我们的方法可以被看作是以前的参数压缩建议的双模扩展。我们发现,强大的稳态纠缠是可能的匹配振荡器与良好控制的耦合。此外,所提出的计划之一是强大的两个振荡器的阻尼率的差异。
2014-04-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Two-qubit parametric amplifier: large amplification of weak signals
通过数值模拟,我们证明了两个耦合的量子比特可以将微弱的信号放大约100倍。如果两个量子比特同时被该弱信号和强泵浦信号偏置,则可以实现这一点,这两个信号都具有接近系统中的级间跃迁的频率。弱信号通过产生和控制具有强驱动的主谐波的量级的幅度的混合谐波而强烈地影响由强泵浦驱动产生的频谱。我们表明,相对于噪声的放大是鲁棒的,与弱信号的顺序的强度。当偏离最佳状态(对应于强量子位耦合和等于能级间跃迁频率的弱信号频率)时,所提出的放大器变得效率较低,但它仍然可以显著增强弱信号(数十倍)。因此,我们建议使用耦合量子位作为组合的参量放大器和移频器。
2012-05-29 quant-ph
Entanglement-Seeded-Dual Optical Parametric Amplification: Applications to Quantum Communication, Imaging, and Metrology
光学参量放大器(OPA)的研究已经成功地描述和产生用于诸如量子精密测量和量子光刻等领域的非经典光[Agarwal等人,J. Opt. Soc. Am. B,24,2(2007)]。在本文中,我们提出了一种利用纠缠态输入的OPA方案的理论。该方案涉及两个相同的OPA,并将最大路径纠缠的N 00 N态作为种子(|2,0>+|0,2>)/sqrt{2}。受激放大导致输出态的几率幅依赖于每个模中的光子数,这与双模压缩真空有很大的不同。输出包含一族可直接应用于量子密钥分发的纠缠态。特定的输出状态允许预先创建N=4 N 00 N状态,其可以用于量子光刻,以写入亚瑞利条纹图案,以及用于量子干涉测量,以实现海森堡限制的相位测量灵敏度。
2008-04-10 quant-ph
Coherent control of optomechanical entanglement and steering via dual parametric amplification
School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理学院);Applied Optics Beijing Area Major Laboratory, Beijing Normal University(北京师范大学应用光学北京市重点实验室);Key Laboratory of Multiscale Spin Physics (Ministry of Education), Beijing Normal University(北京师范大学多尺度自旋物理教育部重点实验室)
本文提出利用双倍频放大和反馈环路控制光机械系统中的量子关联,通过调节参数实现强且抗热噪声的量子关联。
2026-09-02 quant-ph
Hidden entanglement in twin beams generated through optical parametric amplification in hot alkali atoms
针对热铷蒸气四波混频孪生光束中常规光谱测量遗漏纠缠的问题,研究采用基于谐振器的测量揭示隐藏纠缠,并说明频率相关增益及载波-边带相移对纠缠见证的影响。
2025-01-10 quant-ph
Parametric resonance in tunable superconducting cavities
我们发展了一个超导可调谐腔的参量共振理论。考虑了由SQUID附加到腔体引入的非线性,以及由于腔体连接到传输线而引起的阻尼。我们详细研究了腔场的非线性经典动力学的参数阈值以下和以上的退化参数共振,具有制度的多稳定性和参数辐射。我们调查的相敏放大的外部信号的谐振,以及放大失谐的信号,并与放大器的性能的线性参量放大器。我们还讨论了该器件在色散量子比特读出中的应用。除了腔的经典响应之外,我们还研究了放大的经典信号周围的小量子涨落。我们评估的噪声功率谱都在腔中的内部场和输出场。其他量子统计特性的噪声解决,如压缩谱,二阶相干性,和双模纠缠。
2013-02-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Equilibrium Parametric Amplification in Raman-Cavity Hybrids
该研究发现拉曼-腔混合系统在平衡态下可通过拉曼模式涨落实现光放大,形成特殊参量拉曼极化激元,为调控物质性质提供了新的共振机制。
2024-09-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quasi-static Optical Parametric Amplification
高增益光学参量放大是一种重要的非线性过程,既可作为相干红外线光源,也可作为非经典光源。在这项工作中,我们实验证明了一种方法,使非常大的参数增益与低能量要求的光参量放大。在飞秒脉冲驱动的传统非线性介质中,多个色散阶数限制了可用于参量放大的有效相互作用长度。在这里,我们使用周期性极化薄膜铌酸锂纳米波导中可用的色散工程来一次消除多个色散阶。结果是准静态过程;与短泵浦脉冲相关联的大峰值强度可以为信号光子提供增益,而不会经历脉冲失真或时间走离。我们的特点是在这些波导中使用光学参量产生,真空波动放大到宏观强度的参数增益。当驱动脉冲能量超过10 pJ时,我们观察到高达88 dB(146 dB/cm)的饱和参量增益。这里所示的设备实现饱和的光学参量产生与数量级小于以前的技术的脉冲能量。
2022-04-02 physics.optics quant-ph
Negative-Index Metamaterials: Second-Harmonic Generation, Manley-Rowe Relations and Parametric Amplification
研究了负折射率超材料中的二次谐波产生和光参量放大。NIM中波矢和坡印廷矢量的方向相反导致了“后向”相位匹配条件,从而导致Manley-Rowe关系和耦合场强的空间分布发生显著变化。结果表明,NIM中的吸收可以通过后向光参量放大来补偿。论证了无腔分布反馈参量振荡的可能性。讨论了产生左右手反向传播光子纠缠对的可行性。
2006-01-10 physics.optics quant-ph