通过多模态原子添加光子纠缠实现超辐射
量子物理
2025-07-01 v3
摘要
我们在此表明，通过多模态原子产生的光子态在模（频率）自由度上表现出纠缠，这使得该集体辐射过程成为快速、明亮且确定性纠缠光子源的理想候选。这种纠缠由两种机制驱动：(i) 对原子集体进行选择性激发以实现叠加态，(ii)由于发射原子内部结构导致的光学跃迁退行性，后者引发复杂的非辐射虚拟跃迁，这些跃迁在集体中创建相互关联性，随后铭记在发射光子上。这种复杂性的一个重要结果是生成与模式无关的纠缠多光子态。此外，我们研究了多模态原子集体的相关性动力学，展示了由于上述虚拟跃迁在稳态下 exhibits 干涉现象。
引用
@article{arxiv.2410.13655,
title = {Adding Photonic Entanglement to Superradiance by Using Multilevel Atoms},
author = {Amir Sivan and Meir Orenstein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.13655},
year = {2025}
}
备注
44 pages, 13 figures. Accepted manuscript