Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

Optiske Mikrokaviteter og En-atom Lasere

Are Flaten

Published Jan 1, 2015• 0 citations
OpenAlex

Abstract

Vi bruker numeriske beregninger til å studere ett et-atom to-nivå laser, hvor atomet er sterkt koblet til en feltmode i kaviteten. Vi undersøker parameterrommet til systemet. Vi finner en analytisk løsning som viser at faseinformasjonen til systemet vil forsvinne i det lange løp. Vi viser også at dette tapet skjer med en bestemt hastighet bestem av parametrene.

Related papers

Kolde Atomer

Klaus Mølmer

Denne artikel tager udgangspunkt i tildelingen af Nobelprisen i fysik 1997 til pionererne indenfor laserkøling og atomfangst. Klaus Mølmer giver en grundig indføring i, hvordan laserlys anvendes til at bremse og køle atomer ned til mikro- og nanokelvin-temperaturer – temperaturer lavere end noget sted i universet. Artiklen beskriver både de teoretiske principper og de eksperimentelle teknikker, herunder impulsoverførsel og atomoptik. Der gives desuden en introduktion til anvendelser som atomure og optiske pincetter, og de seneste resultater indenfor Bose-Einstein-kondensater gennemgås med stor fysikfaglig dybde. Det er en artikel, der på en og samme tid er inspirerende, pædagogisk og videnskabeligt rig.

KVANT•Nov 1, 1997•0 citations

Atomure og deres anvendelser

Anders Brusch, Jan W. Thomsen

Artiklen giver en præcis og teknisk solid gennemgang af moderne atomure og deres udvikling gennem det seneste årti. Fra mikrobølge-baserede standarder til optiske ure baseret på strontium og magnesium gennemgås de eksperimentelle principper, herunder laserafkøling, fældning og spektroskopisk interrogation. Forfatterne viser, hvordan udviklingen af disse ekstremt komplekse systemer har drevet innovation i lasersystemer og præcisionsmåleteknik. Atomuret fremstår ikke blot som et tidsmålingsinstrument, men som et laboratorium for fundamental fysik og test af relativitetsteori. Artiklen henvender sig direkte til fysikere med interesse for præcision, systemintegration og kvantekontrol.

KVANT•Mar 1, 2009•0 citations

Det aktive atomur – en laser i sin reneste form

Mikkel Tang, Stefan Alaric Schäffer

Artiklen introducerer konceptet om det aktive atomur, hvor laserlys genereres direkte fra ultra-smalle atomare overgange frem for brede forstærkningsmedia. En traditionel laser forstærker et spektrum a frekvenser men filtreres af en optisk kavitet der er følsom overfor mekaniske rystelser og akustisk støj. Det aktive atomur kan væsentligt reducere følsomheden overfor eksterne støjkilder og forbedre frekvensstabiliteten af lasere dramatisk. Der gives en klar forbindelse til eksisterende atomure og deres anvendelser i GPS og fundamentale tests af fysik. Artiklen illustrerer, hvordan avanceret kvanteoptik kan føre til nye standarder for tid og frekvens. For fysikere er det et spændende indblik i frontlinjen af præcisionsmålinger.

KVANT•Dec 1, 2018•0 citations

Quantum State Manipulation in Temporal Modes of Light

Mads Middelhede Lund

Fremskridtene inden for kvantevidenskab har potentialet til fundamentelt at ændre moderne teknologi. Kvantecomputere kan udføre regninger umulige for en klassisk computer, mens kvantesensorer tillader målinger med hidtil uset præcision. Centralt for disse videnskabelige gennembrud ligger den præcise manipulation af lys og stof gennem deres fælles interaktion, hvilket fremhæver vigtigheden af fremgang i vores teoretiske forståelse af dette felt. Denne afhandling sigter efter at udvide den teoretiske forståelse af lys-stof interaktion mellem propagerende kvantepulser af lys og stationære kvantesystemer. Den generelle beskrivelse af sådanne spredningsprocesser er besværlig på grund af de mange mulige spredningsudfald og behovet for tilpasning af den teoretiske model til det specifikke system og lysets kvantetilstand. Vi introducerer en alsidig teoretisk model, der muliggør en beskrivelse af lys-stof interaktioner mellem forskellige stationære systemer og kvantetilstande af lys. Vi benytter denne model til at undersøge interaktionen mellem et enkelt to-niveau system og en enkelt lys bølgepakke i en Focktilstand. Vores analyse viser, at bestemte bølgepakker af lys undergår en fratrækning af en enkelt foton, når interaktionen restringeres til kun en enkelt propagationsretning af lyset. Den omvendte proces muliggør addition af en enkelt foton til en specifik bølgepakketilstand. Derefter går vi videre til at udvide en af de essentielle lys-stof vekselsvirkningsskemaer mellen klassiske lysfelter og et tre-niveau system i en $\Lambda$-konfiguration, stimuleret Raman adiabatisk passage. Vores undersøgelse udvider dette skema til ikke-klassiske Focktilstande af lysfeltet, hvor vi beskriver de fulde relevante kvante frihedsgrader af både system og lys. Vores fund demonsterer, at dynamikken har stor lighed med den klassiske modpart for store Focktilstande. I det sidste præsenterede projekt skifter vi fokus fra spredningsproblemer til en analyse af et realistisk superledende kredsløb, som er designet til at generere ikke-klassiske propagerende lystilstande. Vi karakteriserer et udgående lysfelt fra kredsløbet og identificerer de faktorer, der har betydning for kvantetilstanden i kredsløbet overføres til en enkelt bølgepakketilstand. Som afrunding opsummerer vi vores opnåede resultater og foreslår fremtidige retninger for denne forskning.

•Jun 27, 2024•0 citations

Laser cooling mechanisms and Brownian motors in optical lattices

Peder Sjölund

Denna avhandling innefattar såväl experimentella som numeriska studier av laserkylda atomer i optiska kristallgitter. Bland annat har laserkylningsprocesser studerats, där atomers rörelser i optiska kristallgitter har uppvisat andra typer av bakomliggande mekanismer än de som tidigare förutsågs genom “Sisyfoskylningsmodellen”. Sedan atomer kylda till några mikrokelvin först realiserades (sent 60-tal) så har Sisyfoskylningsmodellen varit hörnstenen för förståelsen av laserkylda och lokaliserade atomer i dissipativa optiska kristallgitter. I dissipativa optiska kristallgitter finns det en balans mellan den uppvärmande diffusionen och den kylande friktionen. Studier i denna avhandling visar att laserkylningsprocesser är mer komplexa än vad denna modell innefattar. Både experimentella och numeriska resultat visar att atomer i optiska kristallgitter har två hastighetsfördelningar där en “kallare” och en “varmare” mod av atomer omfördelas mellan moderna. Speciellt så visar det sig att varma atomer dels värms och diffunderar ut ur gittret, men samtidigt populeras den kalla moden med en tidsutveckling som inte förändrar dess temperatur nämnvärt. I detta arbete presenteras också resultat från den första realiserade tredimensionella Brownska motorn baserad på ljus-atom-växelverkan. Det unika med denna Brownska motor är att den är kontrollerbar både vad gäller dess hastighet som dess riktning. Den underliggande principen för denna Brownska motor är tämligen generell och den kan därför vara applicerbar inom andra vetenskapliga discipliner såsom nanoteknik, biologi, kemi och elektronik. Generellt så är förståelsen av Brownska motorer viktigt eftersom de återfinns i vår omgivning, från exempelvis härkomsten av muskelsammandragningar och materialtransporter i levande celler till rörelsen hos bakterier och mindre organismer. Det flesta av de experimentella resultaten presenterade i denna avhandling har varit möjliga genom utveckling och förbättringar av den experimentella uppställningen. Framförallt så har kvaliten och reproducerbarheten vid de olika mätningar som gjorts blivit avsevärt förbättrade jämfört med tidigare vilket utgör en bra grund för framtida studier av ultrakalla atomer.

•Jan 1, 2007•0 citations

Optical Cavities as Single Photon Sources

Veronica Øverbye

Nyere arbeid innen kvanteinformasjonsteknologi foreslår å kombinere enkeltatomer og enkeltfotoner for å danne gunnlag for kvantekommunikasjon og -beregninger. I slike oppsett vil evnen til å produsere og manipulere enkeltfotoner være en viktig faktor.\n\nDenne oppgaven er viet til temaet enkeltfotonkilder, basert på enkeltatomer i optiske kaviteter. Vi diskuterer de grunnleggende aspektene i kavitetskvanteelektrodynamikk, og presenterer konseptene bak en optisk kavitet og kvantiseringen av kavitetsfeltet. \nKarakteristiske egenskaper for kavitetsbaserte enkeltfotonkilder studeres ved hjelp av en Jaynes-Cummings modell, bestående av to nivåer. Systemet evalueres i forhold til emisjonseffektivitet for variasjoner i systemparametrene.\n\nTo-nivå systemet utvides til en tre-nivå Λ-modell, koblet til en justerbar laser. Vi viser en laserkontrollert prosedyre for adiabatisk produksjon av enkeltfotoner. Vi bruker en nummerisk Monte Carlo-bølgefunsksjonsmetode for å modellere Lindblads mesterligning for Λ-systemet, og viser også hvordan man kan bruke laseren til å produsere fotoner med en forhåndsdefinert tidsprofil.

•Jan 1, 2012•0 citations
Vi bruker numeriske beregninger til å studere ett et-atom to-nivå laser, hvor atomet er sterkt koblet til en feltmode i kaviteten. Vi undersøker parameterrommet til systemet. Vi finner en analytisk løsning som viser at faseinformasjonen til systemet vil forsvinne i det lange løp. Vi viser også at dette tapet skjer med en bestemt hastighet bestem av parametrene.
Denne artikel tager udgangspunkt i tildelingen af Nobelprisen i fysik 1997 til pionererne indenfor laserkøling og atomfangst. Klaus Mølmer giver en grundig indføring i, hvordan laserlys anvendes til at bremse og køle atomer ned til mikro- og nanokelvin-temperaturer – temperaturer lavere end noget sted i universet. Artiklen beskriver både de teoretiske principper og de eksperimentelle teknikker, herunder impulsoverførsel og atomoptik. Der gives desuden en introduktion til anvendelser som atomure og optiske pincetter, og de seneste resultater indenfor Bose-Einstein-kondensater gennemgås med stor fysikfaglig dybde. Det er en artikel, der på en og samme tid er inspirerende, pædagogisk og videnskabeligt rig.
Artiklen giver en præcis og teknisk solid gennemgang af moderne atomure og deres udvikling gennem det seneste årti. Fra mikrobølge-baserede standarder til optiske ure baseret på strontium og magnesium gennemgås de eksperimentelle principper, herunder laserafkøling, fældning og spektroskopisk interrogation. Forfatterne viser, hvordan udviklingen af disse ekstremt komplekse systemer har drevet innovation i lasersystemer og præcisionsmåleteknik. Atomuret fremstår ikke blot som et tidsmålingsinstrument, men som et laboratorium for fundamental fysik og test af relativitetsteori. Artiklen henvender sig direkte til fysikere med interesse for præcision, systemintegration og kvantekontrol.
Artiklen introducerer konceptet om det aktive atomur, hvor laserlys genereres direkte fra ultra-smalle atomare overgange frem for brede forstærkningsmedia. En traditionel laser forstærker et spektrum a frekvenser men filtreres af en optisk kavitet der er følsom overfor mekaniske rystelser og akustisk støj. Det aktive atomur kan væsentligt reducere følsomheden overfor eksterne støjkilder og forbedre frekvensstabiliteten af lasere dramatisk. Der gives en klar forbindelse til eksisterende atomure og deres anvendelser i GPS og fundamentale tests af fysik. Artiklen illustrerer, hvordan avanceret kvanteoptik kan føre til nye standarder for tid og frekvens. For fysikere er det et spændende indblik i frontlinjen af præcisionsmålinger.
Fremskridtene inden for kvantevidenskab har potentialet til fundamentelt at ændre moderne teknologi. Kvantecomputere kan udføre regninger umulige for en klassisk computer, mens kvantesensorer tillader målinger med hidtil uset præcision. Centralt for disse videnskabelige gennembrud ligger den præcise manipulation af lys og stof gennem deres fælles interaktion, hvilket fremhæver vigtigheden af fremgang i vores teoretiske forståelse af dette felt. Denne afhandling sigter efter at udvide den teoretiske forståelse af lys-stof interaktion mellem propagerende kvantepulser af lys og stationære kvantesystemer. Den generelle beskrivelse af sådanne spredningsprocesser er besværlig på grund af de mange mulige spredningsudfald og behovet for tilpasning af den teoretiske model til det specifikke system og lysets kvantetilstand. Vi introducerer en alsidig teoretisk model, der muliggør en beskrivelse af lys-stof interaktioner mellem forskellige stationære systemer og kvantetilstande af lys. Vi benytter denne model til at undersøge interaktionen mellem et enkelt to-niveau system og en enkelt lys bølgepakke i en Focktilstand. Vores analyse viser, at bestemte bølgepakker af lys undergår en fratrækning af en enkelt foton, når interaktionen restringeres til kun en enkelt propagationsretning af lyset. Den omvendte proces muliggør addition af en enkelt foton til en specifik bølgepakketilstand. Derefter går vi videre til at udvide en af de essentielle lys-stof vekselsvirkningsskemaer mellen klassiske lysfelter og et tre-niveau system i en Λ\LambdaΛ-konfiguration, stimuleret Raman adiabatisk passage. Vores undersøgelse udvider dette skema til ikke-klassiske Focktilstande af lysfeltet, hvor vi beskriver de fulde relevante kvante frihedsgrader af både system og lys. Vores fund demonsterer, at dynamikken har stor lighed med den klassiske modpart for store Focktilstande. I det sidste præsenterede projekt skifter vi fokus fra spredningsproblemer til en analyse af et realistisk superledende kredsløb, som er designet til at generere ikke-klassiske propagerende lystilstande. Vi karakteriserer et udgående lysfelt fra kredsløbet og identificerer de faktorer, der har betydning for kvantetilstanden i kredsløbet overføres til en enkelt bølgepakketilstand. Som afrunding opsummerer vi vores opnåede resultater og foreslår fremtidige retninger for denne forskning.
Denna avhandling innefattar såväl experimentella som numeriska studier av laserkylda atomer i optiska kristallgitter. Bland annat har laserkylningsprocesser studerats, där atomers rörelser i optiska kristallgitter har uppvisat andra typer av bakomliggande mekanismer än de som tidigare förutsågs genom “Sisyfoskylningsmodellen”. Sedan atomer kylda till några mikrokelvin först realiserades (sent 60-tal) så har Sisyfoskylningsmodellen varit hörnstenen för förståelsen av laserkylda och lokaliserade atomer i dissipativa optiska kristallgitter. I dissipativa optiska kristallgitter finns det en balans mellan den uppvärmande diffusionen och den kylande friktionen. Studier i denna avhandling visar att laserkylningsprocesser är mer komplexa än vad denna modell innefattar. Både experimentella och numeriska resultat visar att atomer i optiska kristallgitter har två hastighetsfördelningar där en “kallare” och en “varmare” mod av atomer omfördelas mellan moderna. Speciellt så visar det sig att varma atomer dels värms och diffunderar ut ur gittret, men samtidigt populeras den kalla moden med en tidsutveckling som inte förändrar dess temperatur nämnvärt. I detta arbete presenteras också resultat från den första realiserade tredimensionella Brownska motorn baserad på ljus-atom-växelverkan. Det unika med denna Brownska motor är att den är kontrollerbar både vad gäller dess hastighet som dess riktning. Den underliggande principen för denna Brownska motor är tämligen generell och den kan därför vara applicerbar inom andra vetenskapliga discipliner såsom nanoteknik, biologi, kemi och elektronik. Generellt så är förståelsen av Brownska motorer viktigt eftersom de återfinns i vår omgivning, från exempelvis härkomsten av muskelsammandragningar och materialtransporter i levande celler till rörelsen hos bakterier och mindre organismer. Det flesta av de experimentella resultaten presenterade i denna avhandling har varit möjliga genom utveckling och förbättringar av den experimentella uppställningen. Framförallt så har kvaliten och reproducerbarheten vid de olika mätningar som gjorts blivit avsevärt förbättrade jämfört med tidigare vilket utgör en bra grund för framtida studier av ultrakalla atomer.
Nyere arbeid innen kvanteinformasjonsteknologi foreslår å kombinere enkeltatomer og enkeltfotoner for å danne gunnlag for kvantekommunikasjon og -beregninger. I slike oppsett vil evnen til å produsere og manipulere enkeltfotoner være en viktig faktor.\n\nDenne oppgaven er viet til temaet enkeltfotonkilder, basert på enkeltatomer i optiske kaviteter. Vi diskuterer de grunnleggende aspektene i kavitetskvanteelektrodynamikk, og presenterer konseptene bak en optisk kavitet og kvantiseringen av kavitetsfeltet. \nKarakteristiske egenskaper for kavitetsbaserte enkeltfotonkilder studeres ved hjelp av en Jaynes-Cummings modell, bestående av to nivåer. Systemet evalueres i forhold til emisjonseffektivitet for variasjoner i systemparametrene.\n\nTo-nivå systemet utvides til en tre-nivå Λ-modell, koblet til en justerbar laser. Vi viser en laserkontrollert prosedyre for adiabatisk produksjon av enkeltfotoner. Vi bruker en nummerisk Monte Carlo-bølgefunsksjonsmetode for å modellere Lindblads mesterligning for Λ-systemet, og viser også hvordan man kan bruke laseren til å produsere fotoner med en forhåndsdefinert tidsprofil.