Atomic physics and quantum optics using superconducting circuits

Superconducting circuits based on Josephson junctions exhibit macroscopic quantum coherence and can behave like artificial atoms. Recent technological advances have made it possible to implement atomic-physics and quantum-optics experiments on a chip using these artificial atoms. This Review presents a brief overview of the progress achieved so far in this rapidly advancing field. We not only discuss phenomena analogous to those in atomic physics and quantum optics with natural atoms, but also highlight those not occurring in natural atoms. In addition, we summarize several prospective directions in this emerging interdisciplinary field.     

双模真空场作用下的两个耦合二能级原子的偶极压缩

研究了两个耦合二能级原子与双模真空场相互作用中原子的偶极压缩,并讨论了原子的初始相干性及原子间的耦合常数对偶极压缩的影响。     

利用Ξ型三能级原子与腔场的非共振相互作用制备原子纠缠态

提出一种利用Ξ型三能级原子与相干态腔场的非共振相互作用制备原子纠缠态的方案.研究表明,在简单的条件下,可获得多种形式的原子纠缠态.     

Kerr介质中双模纠缠相干光场与Bell态原子相互作用系统的原子布居数演化

运用全量子理论和数值计算方法, 研究Kerr介质腔中处于Bell态的两个全同二能级纠缠原子与双模纠缠相干光场相互作用系统的原子布居数演化特性. 讨论了双原子体系的初态、 初始光场的平均光子数、 双模纠缠相干光场的纠缠程度及Kerr介质与双模光场的耦合强度对原子布居时间演化特性的影响. 结果表明, 当双原子体系的初态为|β₁₁〉时, 原子布居均不随时间变化; 当双原子体系的初态为|β₀₀〉,|β₀₁〉或|β₁₀〉且初始平均光子数达到一定值时, 演化特性呈现周期性的崩塌-回复效应, 并随初始光子数的增加, 其演化曲线的振荡频率增大, 振幅减小; 双模纠缠相干光场的纠缠程度不影响Rabi振荡频率, 但对振幅影响显著; Kerr介质与光场耦合系数达到一定值时, 对Rabi振荡频率和幅度及原子布居的崩塌-回复周期产生强烈影响. 