我们提供了一种简单而直观的理论,可以解释分子与光腔的耦合如何通过利用轻质 - 强度相互作用的固有量子行为来改变地面态化学反应性。使用最近开发的极化Fock状态代表,我们证明,由于具有偏振液体的重叠的糖尿病电子耦合的缩放,因此实现了地面电势的变化。我们的理论预测,对于质子转移模型系统,当腔频率在电子激发范围内时,可以通过光物质相互作用来修饰基态屏障高度。我们的简单理论解释了一些最近发现相同效果的计算研究。我们也表明,在光和物质的深厚耦合极限下,极化的地面和第一个激发的特征态成为Mulliken-Hush的绝热状态,后者是偶极子操作员的本征态。这项工作提供了一个简单但功能强大的观念框架,以了解分子和腔之间的强耦合如何修改基态重复性。
摘要。光学元面具有无与伦比的灵活性,可以通过下波长的空间分辨率操纵光场。将元面耦合到具有强光学非线性的材料可能允许超快时空光场调制。但是,到目前为止所证明的大多数元整口是线性设备。在这里,我们在实验上证明了同时使用单层等离子式肩面与纤维激光腔中的Epsilon-Near-Zero(ENZ)材料强耦合。虽然元表面的几何阶段被用来将激光器的横向模式从高斯束转换为带有轨道角动量的涡旋束,但通过Q -Switching过程,ENZ材料的巨大非线性可饱和吸收使脉冲激光产生。在激光腔中直接整合时空跨表面可能为开发具有量身定制的空间和时间剖面的微型化激光源铺平了道路,这对于多种应用来说是有用的,例如超级分辨率成像,高密度光学存储,高密度光学储存以及三维激光射击光刻。
图2:(a)SI基板上GESN MQW VCSE结构和GESN MQW的室温PL光谱。插图显示了参考GESN/GE MQW(S1)的峰值拟合。(b)从GESN/GE MQW VCSE结构和参考GESN/GE MQW的测得的室温PL光谱中提取的PL增强因子。测量的GESN/GE MQW VCSE结构的反射率谱。(c)GESN/GE MQW VCSE结构的模拟PL增强因子和反射率光谱。(d)GESN/GE MQW VCSE结构中的分布分布折射率和电场幅度,显示了光场和活动MQW区域之间的重叠。
地方发展中心(CEDEL)和文化和土著研究中心(CIRIR),Villarrica Campus,Pontifical catulica cat的Villarrica校园农业与森林科学学院生态系统与环境系野生动植物实验室,宗教大学cat cat g olima de Chile,Avda。vicu〜na Mackenna 4860,Macul,Macul,大都会地区,智利C角国际全球变化研究与生物文化保护和生物文化保护中心(CHIC),De Magallanes大学和应用生态与可持续性中心(CAPES)智利D国家奥杜邦学会,奥杜邦美洲,伯纳多或希金斯501,维拉里卡,阿劳卡尼亚地区,智利
摘要:硝酸氢硼(HBN)中带负电荷的硼空位(V B-)缺陷,其具有光学可寻址的自旋态由于其在量子传感中的潜在使用而出现了。非常明显地,当将其植入距HBN表面的纳米尺度距离时,V b-可以保留其自旋相干性,并有可能启用超薄量子传感器。但是,其低量子效率阻碍了其实际应用。研究报告了提高血浆v B-缺陷的总量子效率。但是,迄今为止报告的最多17次的总体增强功能相对较小。在这里,我们证明了使用低损坏纳米捕获天线(NPA)的V B-的发射增强。观察到总体强度增强高达250次,对应于NPA的实际发射增强约为1685次,以及保留的光学检测到的磁共振对比度。我们的结果将NPA耦合的V B-缺陷作为高分辨率磁场传感器,并为获得单个V B-缺陷提供了有希望的方法。关键字:二维材料,HBN,血浆,纳米腔,旋转缺陷,量子传感
腔QED实验是光子介导相互作用支持的物质非平衡阶段的天然宿主。在这项工作中,我们考虑了通过研究腔体光子作为动力学自由度而不是通过虚拟过程的相互作用的动态介体来对BCS超级流动性模型进行的腔QED模拟。,每当将腔频率与原子共鸣时,我们发现了淬灭后长时间相干性的增强。我们讨论这与非平衡超级流体的增强相当,并突出了与最近在固态量子光学元件中研究的类似现象的相似性。我们还通过在我们的分析中包括光子损失和不均匀耦合的影响,讨论实验中观察这种增强的谐振配对的条件。
量子信息产生是由量化场和低维原子系统之间的相互作用引起的,这是量子理论中最热门的主题之一[1]。RABI模型是描述原子系统与量化字段之间相互作用的第一个模型,它研究了两个水平原子与理想的腔场之间的相干性[2]。jaynes-cummings(JC) - 模型是另一个简单的模型,它描述了旋转波近似下的原子局部相互作用[3]。从那时起,JC模型就开始了概括,包括量化字段或原子系统或全部的概括。例如,讨论了信息生成诱导多光子JC模型和两级原子之间的相互作用[4]。研究了在经典场和Kerr样培养基的存在下移动的两级原子和多光子的纠缠和非经典相关性[5,6]。研究了非线性SU(1,1)和SU(2)量子系统的相干性和断层摄影熵[7]。最近,检查了外部环境对原子局部相互作用的影响,例如,恒星移位[8、9、10],振动石墨烯片[11]和光力学腔[12、13]。
腔量子电动力学通过将谐振器与非线性发射器 1 耦合来探索光的粒度,在现代量子信息科学和技术的发展中发挥了基础性作用。与此同时,凝聚态物理学领域因发现底层拓扑 2 – 4 而发生了革命性的变化,这种拓扑变化通常源于时间反演对称性的破缺,例如量子霍尔效应。在这项工作中,我们探索了拓扑非平凡的 Harper-Hofstadter 晶格 5 中 transmon 量子比特的腔量子电动力学。我们组装了铌超导谐振器 6 的晶格,并通过引入亚铁磁体 7 来破缺时间反演对称性,然后再将系统耦合到 transmon 量子比特。我们用光谱方法分辨晶格的各个体模式和边缘模式,检测激发的 transmon 和每个模式之间的 Rabi 振荡,并测量 transmon 的合成真空诱导兰姆位移。最后,我们展示了利用 transmon 计数拓扑能带结构每个模式内单个光子 8 的能力。这项工作开辟了实验手性量子光学 9 领域,使微波光子的拓扑多体物理成为可能 10,11,并为背向散射弹性量子通信提供了途径。由光构成的材料是量子多体物理学的一个前沿 12 。依靠非线性发射器来产生强光子 - 光子相互作用和超低损耗超材料来操纵单个光子的属性,这个领域探索了凝聚态物理和量子光学的接口,同时生产用于操纵光的设备 13,14。最新研究成果表明,光子在具有拓扑特性15的光子中会经历圆形时间反转破缺轨道,这为探索诸如(分数)量子霍尔效应2、3、Abrikosov晶格16和拓扑绝缘体4等固态现象的光子类似物提供了机会。在电子材料中,圆形电子轨道是由磁或自旋轨道耦合4产生的。与电子不同,光子是电中性物体,因此不会直接与磁场耦合。因此,人们正在努力为光子生成合成磁场,并更广泛地探索在合成光子平台中拓扑量子物质的概念。光学和微波拓扑光子学都在这一领域取得了重大进展。在硅光子学 17、18 和光学 19、20 中,通过在偏振或空间模式中编码伪自旋,已经实现了合成规范场,同时保持了时间反转对称性。在射频和微波超材料中,已经探索了具有时间反转对称性 21、22 和破缺时间反转对称性的模型,其中时间反转对称性破缺由以下因素引起:
在EIT相互作用中的关闭过程如下:ˆ H(t)=ℏκˆ A†s + s +ℏκs†a,-∞ < / div>