RY型四能级原子系统中增强的交叉Kerr非线性

在理论上研究了RY型四能级原子系统中的交叉Kerr非线性效应。采用微扰理论和密度矩阵方法导出三阶极化率实部随外加的相干耦合场强度和原子两基态间的无辐射衰减系数之间的关系。结果表明,在双光子Raman共振处,通过减小原子两基态间的无辐射衰减系数和提高外加的相干耦合场的强度,可以获得无吸收增强的交叉Kerr非线性效应。该研究结果在全光学开关上有着重要的应用潜力。

原子消相干对四能级EIT系统中非线性效应的影响

文章在理论上研究了原子消相干速率对Rb原子四能级Tripod系统中EIT增强的交叉Kerr非线性的影响。结果表明,交叉Kerr非线性效应随着原子消相干速率的减小而增大。当两基态之间消相干速率γ1从2.5 MHz减小到0.2 MHz时,交叉Kerr非线性折射率可增强一个数量级。

量子控制交换门的光学实现

提出一种量子控制交换门(Fredkin gate)的光学实现方案.在方案中,利用光子与辅助相干光之间的交叉Kerr效应来实现一定的光子路径的控制,进而实现量子控制交换门.这一方案只需要一个相干光脉冲的辅助,并且不需要任何的单光子探测器和符合测量技术,因而这一量子门是可扩展的量子门操作.同时方案的概率可以达到1/133,并在目前的实验条件下是可行的.