| cyqdesign |
2017-04-18 12:33 |
光子的量子低通
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雙光子阻塞圖解。上圖：在激光脈沖照射下，自由空間中的單個(gè)原子一次只能吸收和發(fā)射一個(gè)光子，而不受光子方向的限制。中圖：由一個(gè)空腔組成的系統(tǒng)可以吸收和發(fā)射無(wú)限數(shù)量的光子。 下圖：在強(qiáng)耦合原子-空腔系統(tǒng)中，可以選擇激光的頻率，從而使得系統(tǒng)最多只能夠存儲(chǔ)和發(fā)射兩個(gè)光子。 [zN* P$U]
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在激光脈沖中找到一定數(shù)量的光子的概率通常對(duì)應(yīng)于經(jīng)典分布的獨(dú)立事件，即所謂的泊松分布。然而，還存在著具有非經(jīng)典光子數(shù)分布的光源，其只能由量子力學(xué)的規(guī)律來(lái)描述。一個(gè)著名的例子是單光子源，其有可能在密鑰分配的量子加密或者在量子網(wǎng)絡(luò)中連接量子存儲(chǔ)和處理器上找到用武之地。然而，對(duì)于許多非線性量子光學(xué)的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，常常需要數(shù)量一定的光脈沖，例如兩個(gè)，三個(gè)或四個(gè)。一組來(lái)自馬克斯普朗克量子光學(xué)研究所 (位于慕尼黑附近的加興市）Gerhard Rempe教授的量子動(dòng)力學(xué)部門(mén)的科學(xué)家們已經(jīng)在這個(gè)方向成功地邁出了第一步。通過(guò)使用強(qiáng)耦合原子-空腔系統(tǒng)，他們第一個(gè)觀察到了所謂的雙光子阻塞：該系統(tǒng)最多只能同時(shí)發(fā)射兩個(gè)光子，因?yàn)樗拇鎯?chǔ)容量被限制在了這個(gè)數(shù)量上（PRL，3/31/2017）。
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