两个光子在一维原子处的非线性相互作用：发射场的时空量子相干性

基于场-原子相互作用的一维模型，从理论研究了由单个二能级原子介导的非线性光子-光子相互作用。该模型使我们能够确定原子非线性对双光子态时空相干性的影响。具体而言，对于任意双光子输入波函数，可获得完整的双光子输出波函数。研究表明，与不同相互作用过程相关的输出态分量之间的量子干涉导致了双光子统计中的聚束与反聚束。该理论可用于光子操控的多种应用，例如使用光子量子比特的量子信息处理、量子非破坏测量以及纠缠光子的产生。