Генерація заплутаного світла невиродженим трирівне-вим лазером, з’єднаним з двомодовим вакуумним резервуаром
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe66.7.551Ключові слова:
атомна когерентнiсть, квадратурне стиснення, заплутанiсть, середнє число фотонiвАнотація
Вивчаються квантовi властивостi невиродженого трирiвневого каскадного лазера, з’єднаного з двомодовим вакуумним резервуаром iз застосуванням вiдповiдного основного рiвняння i стохастичних диференцiйних рiвнянь, асоцiйованих з нормальним упорядкуванням. Зокрема, дослiджено посилення стиснення i заплутаностi фотонiв двомодового резервуара. Показано, що обидвi моди сильно заплутанi, I ступiнь заплутаностi безпосередньо пов’язаний з двомодовим стисненням. Бiльш того, стиснення i заплутанiсть зростають зi збiльшенням швидкостi атомного накачування.
Посилання
S. Qamar, M. Al-Amri, M.S. Zubairy, Entanglement in a bright light source via Raman-driven coherence. Phys. Rev. A 79, 013831 (2009).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.79.013831
J. Anwar, M.S. Zubairy. Quantum-statistical properties of noise in a phase-sensitive linear amplifier. Phys. Rev. A 49, 481 (1994).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.49.481
N.A. Ansari, J.G. Banacloche, M.S. Zubairy. Phase-sensitive amplifi cation in a three-level atomic system. Phys. Rev. A 41, 5179 (1990).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.41.5179
H. Xiong, M.O. Scully, M.S. Zubairy. Correlated spontaneous emission laser as an entanglement amplifier. Phys. Rev. Lett. 94, 023601 (2005).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.94.023601
C.A. Blockley, D.F. Walls. Intensity fl uctuations in a frequency down-conversion process with three-level atoms. Phys. Rev. 43, 5049 (1991).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.43.5049
N. Lu, F.X. Zhao, J. Bergou. Nonlinear theory of a two-photon correlated-spontaneous-emission laser: A coherently pumped two-level-two-photon laser. Phys. Rev. A 39, 5189 (1989).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.39.5189
E. Alebachew. Enhanced squeezing and entanglement in a nondegenerate three-level cascade laser with injected squeezed light. Opt. Commun. 280, 133 (2007).
https://doi.org/10.1016/j.optcom.2007.08.017
T. Abebe. The quantum analysis of non-degenerate three-level laser with spontaneous emission and noiseless vacuum reservoir. Ukr. J. Phys. 63, 969 (2018).
https://doi.org/10.15407/ujpe63.11.969
B. Teklu. Parametric oscillation with the cavity mode driven by coherent light and coupled to a squeezed vacuum reservoir. Opt. Commun. 261, 310 (2006).
https://doi.org/10.1016/j.optcom.2005.12.004
T. Abebe. Enhancement of squeezing and entanglement in a non-degenerate three-level cascade laser with coherently driven cavity. Ukr. J. Phys. 63, 733 (2018).
https://doi.org/10.15407/ujpe63.8.733
T. Abebe. Coherently driven nondegenerate three-level laser with noiseless vacuum reservoir. Bulg. J. Phys. 45, 357 (2018).
T. Abebe, N. Gemechu. Two-level atom with squeezed light from optical parametric oscillators. Ukr. J. Phys. 63, 600 (2018).
https://doi.org/10.15407/ujpe63.7.600
Ch. Gashu, T. Abebe. Externally induced entanglement amplification in a coherently pumped emission of laser
with parametric amplifier and coupled to squeezed vacuum reservoir. Phys. Scr. 95, 075105 (2020).
https://doi.org/10.1088/1402-4896/ab923b
T. Abebe, N. Gemechu, Ch. Gashu, K. Shogile, S. Hailemariam, Sh. Adisu. The quantum analysis of nonlinear optical parametric processes with thermal reservoirs. Int. J. Opt. 2020, 7198091 (2020).
https://doi.org/10.1155/2020/7198091
T. Abebe, N. Gemechu, K. Shogile, S. Hailemariam, Ch. Gashu, Sh. Adisu. Entanglement quantification using
various inseparability criteria for correlated photons. Rom. J. Phys. 65, 107 (2020).
A. Einstein, B. Podolsky, R. Rosen. Can quantum mechanical description of physical reality be considered complete? Phys. Rev. 47, 777 (1935).
https://doi.org/10.1103/PhysRev.47.777
J.S. Bell. On the Einstein-Podolsky-Rosen paradox. Physics 1, 195 (1964).
https://doi.org/10.1103/PhysicsPhysiqueFizika.1.195
J.M. Liu, B.S. Shi, X.F. Fan, J. Li, G.C. Guo. Wigner function description of continuous variable entanglement swapping. J. Opt. B: Quant. Semiclass. Opt. 3, 189 (2001).
https://doi.org/10.1088/1464-4266/3/4/301
S.L. Braunstein, H.J. Kimble. Dense coding for continuous variables. Phys. Rev. A 61. 042302 (2000).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.61.042302
S. Lloyd, S.L. Braunstein. Quantum computation over continuous variables. Phys. Rev. Lett. 82, 1784 (1999).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.82.1784
S.L. Braunstein. Quantum error correction for communication with linear optics. Nature 394, 47 (1998).
T.C. Ralph. Continuous variable quantum cryptography. Phys.Rev. A 61, 010302 (2000).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.61.010303
T. Jennewein, C. Simon, G. Weihs, H. Wein-furter, A. Zeilinger. Quantum cryptography with entangled photons. Phys. Rev. Lett. 84, 4729 (2000).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.84.4729
C.H. Bennett, D.P. DiVincenzo. Quantum information and computation. Nature 404, 247 (2000).
https://doi.org/10.1038/35005001
S. Barzanjeh, S. Pirandola, C. Weedbrook. Continuous-variable dense coding by optomechanical cavities. Phys. Rev. A 88, 042331 (2013).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.88.042331
N. Ganguly, S. Adhikari, A.S. Majumdar, J. Chatterjee. Entanglement witness operator for quantum teleportation.
Phys. Rev. Lett. 107, 270501 (2011).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.107.239904
C. Branciard, N. Brunner, H. Buhrman, R. Cleve, N. Gisin, S. Portmann, D. Rosset, M. Szegedy. Classical simulation
of entanglement swapping with bounded communication. Phys. Rev. Lett. 109, 100401 (2012).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.109.100401
T. Kitagawa, A. Aspect, M. Greiner, E. Demler. Phase-sensitive measurements of order parameters for ultracold atoms through two-particle interferometry. Phys. Rev. Lett. 106, 115302 (2011).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.106.115302
S. Koike, H. Takahashi, H. Yonezawa, N. Takei, S.L. Braunstein, T. Aoki, A. Furusawa. Phys. Rev. Lett. 96, 060504 (2006).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.96.060504
R.T. Thew, W.J. Munro. Entanglement manipulation and concentration. Phys. Rev. A 63, 030302(R)(2001). https://doi.org/10.1103/PhysRevA.63.030302
T. Kishore, P. Anirban, S. Biswajit, J. Perina. Higher-order nonclassicalities in a codirectional nonlinear optical coupler: Quantum entanglement, squeezing, and antibunching. Phys. Rev. A 90, 013808 (2014). https://doi.org/10.1103/PhysRevA.90.013808
N. Javid, T. Kishore, P. Anirban, S. Banerjee. Probing nonclassicality in an optically driven cavity with two atomic ensembles. Phys. Rev. A 97, 063840 (2018). https://doi.org/10.1103/PhysRevA.97.063840
L.M. Duan, G. Giedke, J.I. Cirac, P. Zoller. Inseparability criterion for continuous variable systems. Phys. Rev. Lett. 84, 2722 (2000). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.84.2722
Y.H. Ma, Q.X. Mu, G.H. Yang, L. Zhou. Enhanced continuous-variable entanglement by a self-phase-locked type-II optical parameter oscillator with feedback loops. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 41, 215502 (2008). https://doi.org/10.1088/0953-4075/41/21/215502
G. Vidal, R.F. Wener. Computable measure of entanglement. Phys. Rev. A 65, 032314 (2002). https://doi.org/10.1103/PhysRevA.65.032314
M. Fox. Quantum Optics: An Introduction (Oxford University Press, 2006).
Ch. Gashu, E. Mosisa, T. Abebe. Entanglement quantification of correlated photons generated by three-level laser with parametric amplifi er and coupled to a two-mode vacuum reservoir. Adv. Math. Phys. 2020, 9027480 (2020). https://doi.org/10.1155/2020/9027480
G. Adesso, A. Serafi ni, F. Illuminati. Extremal entanglement and mixedness in continuous variable systems. Phys. Rev. A 70, 022318 (2004). https://doi.org/10.1103/PhysRevA.70.022318
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
