金刚石 NV 中心中两个自旋-极化子纠缠实验的建模与解译
综合物理
2012-02-23 v3
摘要
本工作是对金刚石中氮空位 (NV) 中心的自旋-极化子（偏振单光子）纠缠的理论研究，旨在解释 Buckley 和 Togan 团队在 Science 和 Nature 上报道的两个标志性实验的结果。应用 Jaynes-Cummings 模型分析了电子自旋与偏振光子系统的非共振和共振动力学。结合对 NV 中心电子结构和跃迁规则的分析，该模型一致地解释了在金刚石中实现自旋-极化子纠缠过程中的 Faraday 效应、光学 Stark 效应、脉冲回波技术和能级工程技术。所有理论结果与报道的现象和数据高度一致。本文本质上旨在应用作者在量子光学和非线性光学中所学的基础技能，特别是将其应用于课堂、作业和考试中未涵盖的有趣材料，例如 Hamiltonian 矩阵形式的计算、带有缀饰态分析的量子光学动力学、纠缠等。
引用
@article{arxiv.1111.5532,
title = {Modeling and Deciphering on Two Spin-polariton Entanglement Experiments in NV Centers of Diamond},
author = {Xiaodong Qi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1111.5532},
year = {2012}
}
备注
The third version updated part of content related to the work conducted by the team of Togan et al., after discussions with J.R. Maze and et al. Some figures were also updated for clearer presentation. 23 pages, an essay for Quantum Optics and Nonlinear Optics