六能级冷原子系统中能时纠缠三光子的生成
量子物理
2026-04-21 v1
摘要
多光子纠缠状态是实现光学量子信息协议的关键资源。最近，在热原子基团中观察到了能时纠缠三光子。然而，在这些协议中，由四能级或五能级系统引起的复杂五阶非线性介数限制了我们对三光子生成机制的理解。为了直接捕捉三光子的生成机制及其相关光学特性，我们研究了在六能级冷原子基团中能时纠缠三光子的生成。五阶非线性介数表明系统中存在两套自发六波混合。值得注意的是，本系统的三光子生成受到严格的时序约束。总体而言，这些特征导致三重重合计数出现，-- 由五阶非线性介数主导 -- 在二维时域中表现为非对称阻尼拉比振荡。此外，我们解析地证明，条件两光子态的时间关联特性得以保留——这是 类别三体纠缠的独特特征。这些结果不仅为使用六能级系统制备三光子提供了实验基础，也为理解涉及更复杂五阶非线性介数的三光子生成机制提供了关键支持。
引用
@article{arxiv.2604.18110,
title = {Generation of energy-time entangled triphotons in a six-level cold atomic system},
author = {Ling Niu and Zhiyin Duan and Na Liu and Yitong Zhai and Shaoyan Liu and Junsheng Li and Donghai Zhang and Da Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.18110},
year = {2026}
}
备注
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