非共振相干光与单原子相互作用中的量子效应

光场脉冲与单原子之间受控良好的非线性相互作用，可用于实现基于编码在光的相干态叠加中的量子比特的光量子信息技术。在此，我们研究相干光场输入在单个原子处的变换，该原子充分远离共振以限制与原子随机激发相关的退相干效应。我们研究了抑制多光子散射以实现相干光振幅任意大无退相干平移的条件。结果表明，量子控制的相干平移可以通过足够长的相干脉冲来实现，这表明有可能产生具有大振幅差的相干态叠加。此外，还识别了与四波混频相关的主导多光子散射效应，并讨论了由此过程产生的纠缠光子对的频谱和时间特性。