Detection-device-independent verification of nonclassical light
光的非经典效应的有效证明构成了光量子技术应用的基础。我们推导了基于多路复用检测的非经典光验证的一般相关条件。所获得的非经典性标准是有效的，不平衡的多路复用的情况下，开关检测器，不需要任何知识的检测器系统。在这个意义上，它们完全独立于检测器系统。在我们的实验中，我们研究的单光子发射器，其光子数可能超过检测通道的数量集群发射的光。即使在这样的条件下，我们的标准证明非经典具有很高的统计意义。
2020-01-13 quant-ph
Nonclassical radiation from diamond nanocrystals
研究了含单一氮空位（NV）色心的金刚石纳米晶荧光的量子特性。我们在很低的背景光下观察到了光子反聚束。因此，该系统是按需产生单光子的非常好的候选者。此外，我们已经测量了更大的NV中心的寿命在纳米晶体比在散装，在一个简单的量子电动力学模型的良好协议。
2001-10-31 quant-ph
Nonlocality of the energy density of a spontaneously emitted single-photon from a Hydrogen atom
本文利用最小耦合与单光子子空间计算氢原子自发辐射光子态，发现能量密度在远场呈 $1/r^6$ 代数衰减，从而证实单光子能量密度的空间非局域性。
2025-01-08 quant-ph
Nonclassical Interference Effects In The Radiation From Coherently Driven Uncorrelated Atoms
我们证明了在连续激光驱动下，两个原子的辐射中存在新的非经典关联。荧光的光子-光子-相关性显示出在经典处理中不存在的空间干涉图案。这种新现象的一个特征是，聚束光和反聚束光在不同的空间方向上发射。计算是用解析法进行的。指出当光子探测不能区分原子时，测量过程中的态约化导致了关联。值得注意的是，即使没有任何原子间的相互作用，这些现象也会出现。
2001-03-07 quant-ph
Directional Dicke Subradiance with Nonclassical and Classical Light Sources
我们研究了自由空间中远距离量子源的Dicke亚辐射，即，在完全反对称状态下制备的自发辐射非相互作用的多能级原子或多光子源的空间发射模式。我们发现，辐射强度的特点是强烈的抑制自发发射在特定的方向。类似于类似的，但反转，超辐射发射轮廓的$N$远距离二能级原子在对称迪克态制备，我们称之为相应的发射模式$\textit{directional Dicke subradiance}$。我们还表明，高阶强度相关的统计独立的热光源非相干发射的光显示相同的方向迪克次辐射行为。我们目前的测量$N = 2, \ldots, 5$远距离热光源的定向Dicke亚辐射证实的理论研究结果。
2017-12-12 quant-ph
Generating nonclassical states of motion using spontaneous emission
物质的非经典运动态不仅从基本的角度来看是令人感兴趣的，而且因为它们作为各种量子处理任务（例如量子隐形传态、传感、通信和计算）中的资源的潜在技术应用。在这项工作中，我们探讨了一个谐波捕获，激发二能级发射耦合到一维（1D）光子系统的运动效应。当发射体衰变时，它经历动量反冲，使其运动与发射的光子脉冲纠缠在一起。在长时间限制下，发射体弛豫到它的电子基态，而它的约化运动态仍然与出射光子纠缠。我们发现光子系统中的长时间减少运动状态的发射器，虽然混合，是高度非经典的，在某些情况下接近一个纯运动的福克态。运动反冲工程可以比基于复杂测量和反馈的方法更简单地在实验上实现，以设计新颖的量子力学运动状态。
2018-04-05 quant-ph
Spontaneously emitted X-rays: an experimental signature of the dynamical reduction models
我们提出的想法，寻找X射线作为一个签名的机制，诱导自发的波函数崩溃。这种信号是由连续自发局域化理论预测的，该理论通过修改薛定谔方程来解决“测量问题”。我们将展示一些令人鼓舞的初步成果，并讨论未来的计划和战略。
2016-01-25 physics.ins-det quant-ph
Squeezing properties of degenerate high-order hyper-Raman lines emitted by a two-level system
非线性光学过程的量化描述可以从开发新的非经典光源的角度来考虑。作为一种特殊情况，它是有用的，以表征由经典驱动系统发出的光，因为在许多实际情况下的激励是激光束。作为物质模型，我们选择了一个两能级系统。在早期的工作中，我们研究了光子统计和模态间互相关物理Rev. A 104（3）：033703，（2021），并注意到压缩主要存在于特定的参数集中，对应于超拉曼线的简并性。在这里，我们专注于这组特定的参数，呈现挤压的细节。
2023-03-18 quant-ph
Nonclassical light from large ensemble of trapped ions
我们正在处理的绝大多数物理对象几乎完全由原子组成。由于其离散的能级结构，单原子已被证明是光的发射体，这与电磁波的经典描述不相容。我们证明了这种不兼容的原子荧光时，按比例放大的大小的源合奏，其中包括被困的原子离子，由几个数量级。所提出的测量的非经典统计光无条件地从合奏包含多达一千多个离子承诺进一步扩大到更大的发射器数量。该方法可应用于广泛的实验平台，专注于裸露的非经典特性的单个孤立的发射器。
2018-06-21 physics.atom-ph quant-ph
Low-Energy Free-Electron Nonclassical Lasing
本文提出低能自由电子非经典激光理论，利用光子晶体腔中非相干电子的集体动力学实现室温高保真度福克态非经典激光发射，具备可调谐、可集成、高能效、可扩展的优势。
2025-11-13 physics.optics quant-ph
A superatom picture of collective nonclassical light emission and dipole blockade in atom arrays
我们表明，两次，二阶相关的散射光子从平面阵列和链的原子显示非经典的功能，可以描述的超原子图片的规范单原子$g_2(τ)$共振荧光结果。对于超原子，单原子线宽被替换为底层集体低光强本征模的线宽。强的光诱导偶极-偶极相互作用导致相关响应、抑制联合光子探测事件和抑制集体原子态的多个激发的偶极阻断。对于目标次辐射模式，即使与单个原子相比，发射光的非经典性质也可以显著增强。
2020-07-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Emergence of nonclassical radiation in strongly laser-driven quantum systems
Friedrich Schiller University Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）；Institute of Physical Chemistry, Friedrich Schiller University Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学物理化学研究所）；Fraunhofer Institute for Applied Optics and Precision Engineering（弗劳恩霍夫应用光学和精密工程研究所）
本文提出分析框架，研究强激光驱动量子系统中高阶谐波生成的非常规辐射机制，通过电子偶极响应与光场坐标非线性依赖性揭示非经典辐射的产生途径。
2026-04-22 physics.atom-ph quant-ph
Noncritical generation of nonclassical frequency combs via spontaneous rotational symmetry breaking
同步泵浦光参量振荡器（SPOPO）是一种含有非线性晶体的光学腔，能够将频率梳下变频到较低的频率。这些最近受到了很多关注，因为它们固有的多模性质使它们成为紧凑的量子相关光源，在现代量子信息技术中具有很好的应用前景。在这项工作中，我们表明，SPOPO也能够访问具有挑战性的，但有趣的制度，其中自发对称性破缺在发射光的量子特性中起着至关重要的作用，难以访问与任何其他非线性光学腔。除了打开实验研究这个难以捉摸的制度的耗散相变的可能性，我们的预测将有实际的影响，因为我们表明，自发对称性破缺提供了一个特定的时空模式与完美的压缩系统参数的任何值，把SPOPO到强大的高度非经典光高于阈值的来源。
2016-11-20 physics.optics quant-ph
Quantum-Referenced Spontaneous Emission Tomography
提出量子参考自发发射断层扫描（Q-SpET），利用目标源与参考源的量子干涉，通过四次光谱分辨测量提取自发发射光子对的联合光谱相位，并在微环谐振器源上验证其与受激发射的差异。
2023-12-24 quant-ph
Mid- and far-field deviations from causality in spontaneous light emission by atomic Hydrogen
本文研究了氢原子的$2\mathrm{p}-1\mathrm{s}$跃迁中自发辐射电磁场在时空中的行为。我们专注于格劳伯的波函数的发射光子，一个数量，我们发现是非零以外的光锥在任何时候开始后的排放。我们确定的不确定性的位置上的衰变电子作为一个来源的偏离因果关系在天真的意义上的长期。我们进行了详细的研究中，远场区域的发射电场，通过分析和数值计算以及渐近参数。
2015-09-04 quant-ph
Second-order temporal interference of two independent light beams at an asymmetrical beam splitter
基于费曼路径积分理论中的双光子干涉，讨论了经典光和非经典光在非对称分束器中的二阶时间干涉。二阶干涉图样的可见度由叠加光束的性质、这两个光束的强度之间的比率以及非对称分束器的反射率来确定。为了保证非经典光束的二阶干涉图样的可见度超过经典极限，对非对称分束器必须满足一定的要求。由两个独立的单光子源发射的光子的二阶干涉图案的可见性与强度之间的比率无关。这些结论对非对称分束器在量子光学和量子信息中的研究和应用具有重要意义。
2016-08-29 quant-ph
Spontaneous emission spectrum of a two-level atom in a very high Q cavity
在本文中，我们考虑一个初始激发的两能级系统耦合到一个单模腔，并计算的精确表达式的光谱自发发射的每个系统在一般情况下，它们具有任意的线宽和频率。我们的方法是基于这样一个事实，即这个问题有一个很容易解决的经典对应，它提供了一个明确的解释证明的现象。我们发现，如果腔的线宽远小于原子的线宽，光子发射的腔频率，即使原子和腔强烈失谐。我们还研究了原子在频率可调的经典场驱动下的自发发射谱和荧光谱之间的联系。
2008-05-20 quant-ph
Photon Statistics of a Single Atom Intracavity EIT-Kerr System
本文研究了在相干光场驱动下，单个四能级原子与高精细度光腔模强耦合系统的光子统计特性。在弱驱动状态下，发现该系统表现出光子阻塞效应。对于中间驱动强度，我们发现从腔发射的光的光子统计的突然变化。在很窄的腔内光子数范围内，光子反聚束转换为光子聚束。证明了这种光子统计的突变是由于原子-腔系统的修饰态之间跃迁的强量子干涉的存在。此外，它表明，强光子聚束是一个非经典效应的驱动场强度的某些值，违反经典的场关联不等式。
2002-02-13 quant-ph
Interference in the resonance fluorescence of two incoherently coupled transitions
研究了在单色激光场和外加磁场作用下，处于$J=1/2$到$J=1/2$组态的四能级系统发射的荧光。我们发现，发射的共振荧光光谱上的$π$过渡显示自发产生的干扰效应的签名。荧光光谱中的干扰程度可以通过外部磁场来控制，只要激发态和基态双重态的Landé g因子不同。对于适当选择的磁场强度，即使对于低强度的相干驱动场，也可以完全抑制瑞利线的相对权重。在$π$跃迁上发射的非相干荧光光谱表现出非常窄的峰，其宽度和权重取决于磁场强度。我们证明了在$σ$跃迁上发射的共振荧光光谱显示出干扰的间接特征。测量来自$σ$跃迁的光谱中的相对峰高允许确定每个激发态自发衰变到$σ$通道中的分支比。
2006-03-09 quant-ph
Large time-asymmetric quantum fluctuations in amplitude-intensity correlation measurements of a V-type three-level atom resonance fluorescence
本文研究了双色驱动V型三能级原子的散射场在振幅-强度关联中的不对称性和对经典边界的严重破坏。这些特征是由振幅场和强度场算符的非对易性以及系统中强的非高斯涨落引起的。共振荧光的振幅-强度关联，其大的三阶波动，描述的非经典特征的发射场更准确地比二阶措施有关的压缩。这些相关性的谱和方差以及强度-强度相关性提供了丰富的支持信息。
2017-06-09 quant-ph
Intensified antibunching via feedback-induced quantum interference
我们数值计算表明，时间延迟相干反馈控制的统计输出特性的驱动量子发射器。量子反馈允许增强或抑制所发射的量子光的广泛的经典和非经典特征。作为示例性量子系统，我们使用包含两个发射器的泵浦腔。通过施加相位选择反馈，我们证明了光子的反聚束和聚束可以增加数量级，由于内在和外部的量子干涉。我们的建模是基于一个完全非马尔可夫量子模拟的结构光子连续。我们表明，薛定谔图片中的近似方法允许一个很好的估计量子反馈引起的功能，低泵浦速率。
2017-03-29 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
Nonquantum Information Gain from Higher-order Correlation Functions
非线性关联函数是量子理论的核心。半个多世纪以来，二阶关联函数$g^{(2)}(τ)$一直是量子光学的基石，并且已经发现了无数的量子和经典应用。相比之下，高阶关联函数至今只被用来揭示发射场的非经典性质。本文研究了光子数小于$k$的光子数Fock态子空间上光的量子态的投影与$k$三阶关联函数$g^{(k)}(0)$之间的关系。我们表明，当$g^{(k)}(0)$低于一个临界值，下界的投影在这个子空间上可以得出结论，以及与一个高达$k-1$光子和$k$到无穷大的子空间的比率。这些界限只对非经典量子态有效。然而，当量子态包括在真空态上的非零投影时，$g^{(k)}(0)$的值被人为地增强，潜在地覆盖这些投影。我们推导出一个有效的$k$阶关联函数，它考虑了真空的影响。我们表明，从有效的相关函数得到的信息不限于非经典量子态，从而构成了一个量子和经典的应用高阶关联函数。
2020-05-09 math-ph math.MP quant-ph
Anomalous Weak Values Emerging from Strong Interactions between Light and Matter
一些关于选择前和选择后状态的预测是深远的，因此除了迄今为止使用的常规弱测量以及其他先进技术之外，还需要标准量子测量来验证。我们进一步追求这一目标，提出了两个思想实验，其中包括新颖而可行的验证方法的非常规光物质相互作用。激发态原子在预选择和后选择的特殊组合下穿过马赫-曾德尔干涉仪（MZI）。在第一个实验中，叠加的原子在被两束激光击中后发出的光子被单独计数。尽管相互作用已经明确发生，从MZI的每个臂发射的光子的数量被预测，在系综水平上，与标准受激发射的预期不同。在第二个实验中，原子仍然在MZI中自发地发射光子。这个光子后来在撞击照相底片时作为原子能量的强测量。重复该实验以实现发射光子的干涉效应。有趣的是，后者给出了这样的外观，即光子是由原子从离两个MZI臂L和R远得多的位置发射的，就好像在“幻影臂”R '中一样。这些实验还强调了异常弱值在确定光-物质相互作用中的关键作用。事实上，它们呈现了一个我们称之为反粒子的实体的直接实现，即预先和之后选择的状态，就好像它们具有负的物理变量，如质量和能量。我们建议的新的验证方法来测试这些预测类似于弱测量在某些方面，但结果从确定的原子跃迁所检测到的光子验证。
2018-06-24 quant-ph
Efficient General Waveform Catching by a cavity at a Virtual Absorbing Exceptional Point
研究解决了光子完美捕获需匹配时间反转响应的难题，提出利用处于虚拟吸收奇异点的腔捕获入射波形的额外时间阶，实现了高效的被动态转移和光子探测，为光频态转移及自发辐射光子探测铺路。
2023-10-20 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Non-classical properties of the e.m. near field of an atom in spontaneous light emission
我们使用Glauber的关联函数以及格林函数形式主义的调查，在偶极原子跃迁的情况下，自发发射的电磁场的因果行为，在A.p耦合。这让我们来研究纵向电场所扮演的角色，而纵向电场并没有用光子（横向）自由度来描述。
2022-06-13 quant-ph
Interference of Spontaneous Emission of Light from two Solid-State Atomic Ensembles
本文报道了两个相距较远的固态原子系综在短脉冲激光的相干激发下的自发发射干涉实验。系综是铒离子掺杂到两个铌酸锂晶体与通道波导，这是放置在两个马赫-曾德尔干涉仪的手臂。在激发脉冲之后自发发射的光显示一阶干涉。通过强的集体增强，原子表现为理想的二能级量子系统，并且在光子发射后，在原子系综中没有留下哪条路径的信息。这导致95%的高条纹可见度，这意味着观察到的自发发射是高度相干的。
2007-11-23 quant-ph
Spontaneous emission of phonons by coupled quantum dots
我们发现耦合半导体量子点中的电子-声子相互作用的干涉效应，即使在接近零的温度下也可以支配非线性输运性质。的intradot电子隧道过程导致的声子系统的“动摇”，并由一个双缝样的自发发射的声子的干涉效应占主导地位。该效应与激光囚禁双离子系统中光子的亚辐射（Dicke效应）密切相关，并解释了最近观察到的耦合点非线性电流-电压特性的振荡现象。
1999-08-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-exponential spontaneous emission dynamics for emitters in a time-dependent optical cavity
从理论上研究了动态光学微腔中自发发射的确定性时间控制效应。我们提出了一个新的范例，在光发射：我们设想一个合奏的两级发射器的环境中的局部密度的光学状态修改的时间尺度短于衰减时间。在量子电动力学的弱耦合区，建立了含时环境中二能级发射体激发态布居的速率方程模型。作为一个现实的实验系统，我们考虑发射器在半导体微腔，自由载流子激发开关。我们表明，短时间内增加的辐射衰减率耗尽的激发态，并大大增加了发射强度在开关时间。由此产生的随时间变化的自发发射显示了光子到达时间的分布，该分布强烈偏离通常的指数衰减：在开关事件期间自发发射光子的确定性突发。
2013-08-15 quant-ph
Quantum vacuum emission in a nonlinear optical medium illuminated by a strong laser pulse
一个强的光脉冲在非线性克尔介质中传播时会产生折射率的变化，使光在脉冲内外以不同的速度传播。通过调节脉冲速度，在合适的频率窗口内可以得到模拟黑洞视界。在本文中，我们发展了一个量子理论的光传输的这种系统，包括频率色散的折射率的介质耦合的电磁场的物质偏振场。在单黑洞视界的结构中，自发发射粒子的光谱与霍金辐射有一些相似之处。此外，即使在无水平系统中，由于介质的色散性质，自发真空发射仍然是可能的，但具有显着不同的光谱特性。
2013-02-27 gr-qc hep-th physics.optics
