将自由传播的单光子俘获于原子系综中形成量子驻定光脉冲
量子物理
2022-08-17 v3
摘要
高效的光子-光子相互作用是实现量子信息处理的关键要素之一。然而，由于光子的玻色性质，该相互作用通常必须借助原子介质来介导，而与该效率密切相关的相互作用时间取决于原子-光子相互作用的性质。虽然电磁诱导透明效应确实提供了光子量子存储的可能性，但它并未增强相互作用时间，因为它将光子态完全映射为原子态。相反，驻定光脉冲（SLP）效应以零群速度将光子态俘获在原子介质内部，为延长相互作用时间提供了可能。在本工作中，我们报道了首次通过量子 SLP（QSLP）过程将自由传播的单光子俘获于冷原子系综中的实验演示。我们确凿地表明，单光子态的量子性质在 QSLP 过程中被良好地保持。我们的工作为高效光子-光子相互作用、奇异光子态以及光子系统中的多体模拟开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.2204.03886,
title = {Trapping a Free-propagating Single-photon into an Atomic Ensemble as a Quantum Stationary Light Pulse},
author = {U-Shin Kim and Yong Sup Ihn and Chung-Hyun Lee and Yoon-Ho Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.03886},
year = {2022}
}