Author Affiliations
Abstract
1 College of Engineering and Applied Sciences, National Laboratory of Solid State Microstructures, and Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University, Nanjing 210023, China
2 School of Physics, Nanjing University, Nanjing 210023, China
We investigate the single-photon transport problem in the system of a whispering-gallery mode microresonator chirally coupled with a two-level quantum emitter (QE). Conventionally, this chiral QE-microresonator coupling system can be studied by the master equation and the single-photon transport methods. Here, we provide a new approach, based on the transfer matrix, to assess the single-photon transmission of such a system. Furthermore, we prove that these three methods are equivalent. The corresponding relations of parameters among these approaches are precisely deduced. The transfer matrix can be extended to a multiple-resonator system interacting with two-level QEs in a chiral way. Therefore, our work may provide a convenient and intuitive form for exploring more complex chiral cavity quantum electrodynamics systems.
chiral cavity QED system master equation method single-photon transport theory transfer matrix method Chinese Optics Letters
2022, 20(6): 062701
西安建筑科技大学华清学院，陕西 西安 710043
基于腔量子电动力学（QED），通过双光子过程，提出了一种制备三粒子singlet态的简单方案。一个最初处于激发态的型三能级原子依次与三个处于合适态（真空态和单光子态）的腔场发生共振作用，通过选择原子与腔场之间的相互作用时间并对原子态进行探测，可以获得具有最大保真度的singlet态。分析和讨论了该方案的可行性以及原子-腔场的耦合常数对保真度的影响。结果表明，在失谐量等于零的情况下，耦合常数越大，保真度对原子与腔场相互作用的时间越敏感。
量子光学 高维纠缠态 singlet态 腔QED 保真度 激光与光电子学进展
2021, 58(23): 2327002
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,省部共建极端光学协同创新中心,山西大学, 太原 030006
本文在多原子强耦合腔-QED系统中,利用脉冲宽度为5 ns的强脉冲光在垂直于腔轴方向直接激发原子,脉冲的峰值功率为40 mW,通过光学腔观测激发原子辐射到腔中的光子获得相应的激发光谱。我们发现当光场频率和原子跃迁失谐±80 MHz时原子激发率达到最大,而在共振时原子激发被抑制。我们建立了脉冲光与三能级原子相互作用的模型,通过缀饰态能够解释此现象。
纳秒脉冲光 腔-QED 中性原子 相消干涉 Nanosecond pulsed light cavity-QED neutral atom destructive interference
1 福州理工学院 文理学院,福州 350000
2 福建医科大学 基础医学院,实验教学中心,福州 350122
我们提出一个方案,在星型耦合腔QED网络中一步实现任意两个非直接耦合光腔中原子的两比特量子相位门操作。该操作是通过虚光子交换技术,使两个非直接耦合光腔中的原子与星型网络中心光腔中的辅助原子形成有效的非对称海森堡XY模型。通过数值模拟验证了方案的可行性。在系统的整个演化过程中腔模始终处于真空态,并且原子不被激发,原子的自发辐射与腔的衰减得到有效抑制,通过数值求解主方程可以证明操作对耗散不敏感。
星型耦合腔QED网络 海森堡XY模型 量子相位门 Star-type cavity QED network Heisenberg XY model Quantum phase gate
山东省激光偏光与信息技术重点实验室,曲阜师范大学物理工程学院,山东 曲阜 273165
文献Phys.Rev.A 90, 042108 (2014)提出了一种级联环境模型,即单量子系统与光学腔作用,而腔又级联着一个有结构的零温玻色热库。本文在此基础上,研究两个二能级原子在该级联环境下的纠缠动力学,考察原子与腔场的耦合强度、原子间的偶极-偶极相互作用、热库的谱宽度、腔场与库间的失谐对原子间纠缠以及两原子与腔组成的三体纠缠动力学的影响。结果表明,在一定条件下两原子间的二体纠缠和原子-腔的三体纠缠在长时极限下都趋于稳定值,且随着偶极-偶极相互作用增加而增大,而无论腔场与热库耦合强弱,失谐量的增加都可以抑制纠缠的衰减。
级联环境 纠缠动力学 腔量子电动力学 hierarchical environment entanglement dynamics cavity QED
浙江工商大学 信息与电子工程学院, 杭州 310018
良好的安全性对量子保密通信协议而言是不可或缺的，但信息泄露已成为量子对话的一个严重安全威胁.为了解决信息泄露问题，利用腔QED中原子的演化规律提出一个基于腔QED的无信息泄露量子对话协议，利用腔QED中两个Bell态纠缠交换后的测量相关性来克服信息泄露问题.研究表明：该协议能够通过安全检测探测到外部窃听者的主动攻击，如截获-重发攻击、测量-重发攻击和纠缠-测量攻击；在每轮通信可以安全交换4比特秘密信息；对信息泄露问题和外部窃听者的主动攻击，都具备良好的安全性.
量子对话 信息泄露 纠缠交换 Bell态 腔QED Quantum dialogue Information leakage Entanglement swapping Bell state Cavity QED
提出一个在腔QED中产生cluster-型纠缠相干态的方案。基于三能级Λ型原子和双模腔场之间的大失谐相互作用，原子的自发辐射可以忽略。 此外，腔场的初态是真空态。在这个方案中，对原子进行测量后，能够产生腔场cluster-型纠缠相干态，并讨论了实验的可行性。
量子光学 cluster态 纠缠相干态 双模腔 腔QED quantum optics cluster state entangled coherent state bimodal cavity cavity QED
1 State Key Laboratory of Functional Materials for Informatics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200050, China
2 Department of Physics and Materials Science, City University of Hong Kong, Hong Kong, China
3 Institute of Electronic Engineering, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China
4 Institute of Advanced Materials, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210046, China
Frontiers of Optoelectronics
2012, 5(2): 157
温州大学物理与电子信息工程学院, 浙江 温州 325035
在腔QED系统中, 通过原子与腔场的大失谐相互作用, 我们设计了一个制备四原子的｜D(2)4〉态的方案。本文还把｜D(2)4〉态和其它的四原子纠缠态, 如W, GHZ和团簇态进行了比较, 发现｜D(2)4〉态有许多有趣的纠缠特征。
腔QED ｜D(2)4〉态 四原子纠缠态 Cavity QED ｜D(2)4〉state four-qubit entang
1 南昌工程学院 理学系, 江西 南昌 330099
2 南昌工程学院 计算机科学与技术系, 江西 南昌 330099
基于已有的文献，提出一种非均匀的量子行走，这种行走的特点是：针对不同的位置，手征态的变换具有不同的形式。在对该行走作一定的说明之后，我们进一步提出在腔QED体系中，实现该种行走的一种可能方案。
非均匀 量子行走 腔QED inhomogeneous quantum walk cavity QED
