强激光与粒子束
2023, 35(7): 072001
强激光与粒子束
2023, 35(1): 012008
强激光与粒子束
2023, 35(1): 012006
强激光与粒子束
2023, 35(1): 012001
强激光与粒子束
2023, 35(1): 012004
1 同济大学物理科学与工程学院,上海 200092
2 苏州大学物理科学与技术学院,江苏 苏州 215006
详细研究了两原子腔量子电动力学系统中的双光子吸收现象。在自由空间中,由于存在量子干涉效应,两个不同频率的原子无法被同时激发。但是,在强耦合的腔量子电动力学系统中,原子与腔场间的耦合导致系统中出现新的跃迁通道,从而使双原子激发成为可能。通过数值模拟主方程,详细研究了两原子腔量子电动力学系统的光子激发谱,并与双光子激发谱进行比较,证明了双光子激发的可能性。通过进一步分析光子的二阶关联函数、双原子激发概率,揭示了腔内光子的统计性质和实现双原子激发的物理机制。
物理光学 强耦合 两原子腔 腔量子电动力学 双光子过程 光学学报
2022, 42(21): 2126006
1 量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西大学光电研究所, 极端光学省部共建协同创新中心, 山西 太原 030006
2 山西大学大数据科学与产业研究院, 山西 太原 030006
光学腔与原子强耦合系统是量子物理研究的基本系统,不但具有重要的物理意义,而且为量子信息、量子计算和量子精密测量中关键技术的产生和关键器件的研发提供了理想系统。强耦合腔与原子相互作用实验从20世纪90年代开始发展,经过多年的研究,在单原子与光学腔强耦合和原子系综与光学腔的耦合研究方面取得了重大进展。随着多原子阵列量子操控技术的进步,可控的多原子阵列与光学微腔强耦合系统近年来成为腔量子电动力学的重要研究方向。然而,目前实现确定性可控的多原子阵列与腔的强耦合仍面临巨大的技术挑战,可控原子数还停留在两个。简要回顾了近年来光频区强耦合腔量子电动力学系统在上述方面的主要实验进展和相应的实验方案,并展望了未来的发展。
量子光学 腔量子电动力学 光学微腔 强耦合 量子调控
1 南昌大学信息工程学院电子信息工程系,江西 南昌 330031
2 南昌大学未来技术学院,江西 南昌 330031
提出了一种基于光子-超导量子比特-声子三体复合量子系统相互作用的方案,具体由微波腔和微机械谐振器共同耦合一个超导电荷量子比特构成。基于抽运-探测方法,利用量子朗之万演化方程获得系统一阶线性极化率,研究了超导量子比特耦合微波腔和机械谐振器系统的吸收特性。结果表明,利用双场探测手段,根据信号场的吸收谱中双峰之间的宽度可以精确地测量量子比特与微波腔之间的耦合强度。同时,根据吸收峰和增益峰的位置,实现了振动频率的精确测量。本文提出的测量新方案对精密测量、量子计算以及量子信息处理等领域具有重要的意义。
量子光学 电路量子电动力学 微机械谐振器 探测场吸收特性 激光与光电子学进展
2022, 59(3): 0327001
1 山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西 太原 030006
2 山西大学极端光学协同创新中心, 山西 太原 030006
3 山西大学大数据科学与产业研究院, 山西 太原 030006
强耦合腔量子电动力学(cavity quantum electrodynamics, 简称C-QED)系统主要用于研究受限于空间中的光与物质相互作用的物理现象。该系统为深入认识原子与光子间相互作用的动力学行为提供了有力工具。高精细度法布里-珀罗光学微腔(Fabry-Perot cavity, F-P腔)作为强耦合C-QED系统的核心部分,是实现光与物质间的强耦合、探索极端条件下光与物质间的相互作用、精确操控原子以及灵敏探测相关过程等的基础。简要介绍了高精细度F-P腔及其在强耦合C-QED中的应用,包括研究背景、现状及发展动态,并就未来的发展和应用进行了展望。
量子光学 腔量子电动力学 光学微腔 光与物质相互作用
1 西安建筑科技大学华清学院, 陕西 西安 710043
2 西安建筑科技大学理学院, 陕西 西安 710055
基于腔量子电动力学 (QED), 提出了一种利用 Ξ-型三能级原子与单模腔场发生非共振相互作用制备三原子 W 纠缠态的方案。该方案要求三个三能级原子和一个单模腔场, 腔场最初处于真空态, 与腔场作用的第一个和第二个原子最初均处于激发态, 第三个原子处于基态。分析和讨论了该方案的实验可行性以及失谐量 δ 对保真度的影响。研究结果表明: 1) 当原子与腔场之间的相互作用时间不 同时, 获得该纠缠态的保真度以及相应的成功几率不同, 通过选择合适的原子与腔场之间的相互作用时间可以获得具有最大保真度的 W 纠缠态; 2) 在耦合常数不同的情况下, 失谐量 δ 对保真度的影响程度不同。此外, 研究表明该方案可以推广至制备任意分权重的W态。
量子光学 量子纠缠 W 纠缠态 非共振 腔量子电动力学 保真度 quantum optics quantum entanglement W state nonresonant cavity quantum electrodynamics fidelity