有源量子点系综中噪声压缩与拉比振荡之间的关系
介观与纳米尺度物理
2025-12-29 v2 量子物理
摘要
压缩光通常使用无源非线性材料产生。半导体激光器和光放大器（SOA）也提供非线性，但它们的不同之处在于会引入放大自发辐射（ASE）。在半导体激光器中已证明可以实现低于真空水平的压缩，而SOA中的增益饱和同样可以将光子数涨落降低至真空极限，在某些情况下甚至低于真空极限。在此，我们证明，在室温量子点SOA中，由短共振脉冲诱导的拉比振荡会引起周期性的噪声修正，该修正随脉冲面积每变化2π而重复一次，对应于激发脉冲能量的四倍增加。零差测量显示，在这些情况下，椭圆形的Wigner函数对应于压缩热态，并且在某些区域，态被压缩至低于真空水平。在其他脉冲面积下，Wigner函数呈圆形，代表热相干态。这种周期性行为在输入脉冲能量跨越两个数量级、涵盖数个2π周期时持续存在。在特定的偏置和激发条件下，我们进一步观察到一个具有两个亮瓣的非高斯Wigner函数。尽管其确切性质尚未确定，但这种结构可能与薛定谔猫态一致，其伴随的负性因约10 dB的光输出损耗而被抑制。值得注意的是，这种非高斯态的出现本身也是随激发脉冲能量周期性变化的。
引用
@article{arxiv.2508.07890,
title = {On the relationship between noise squeezing and Rabi oscillations in active quantum dot ensembles},
author = {Ori Gabai and Amnon Willinger and Igor Khanonkin and Vitalii Sichkovskyi and Johann Peter Reithmaier and Gadi Eisenstein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.07890},
year = {2025}
}