Abstract

We propose a feasible scheme to create macroscopically entangled atom-photon pairs by preparing an input optical superposition state. Several interesting non-classical quantum statistical effects like the atomic squeezed effects are clearly demonstrated. The making and manipulation of entangled atom-photon pairs are useful for, e.g., high-precision interferometry and quantum information science.

© 2009 Chinese Optics Letters

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. P. Meystre, Atom Optics (Springer-Verlag, Berlin, 2001).
  2. I. Bloch, Science , 1202 (2008).
  3. M.-O. Mewes, M. R. Andrews, D. M. Kurn, D. S. Durfee, C. G. Townsend, and W. Ketterle, Phys. Rev. Lett. , 582 (1997).
  4. S. Inouye, A. P. Chikkatur, D. M. Stamper-Kurn, J. Stenger, D. E. Pritchard, and W. Ketterle, Science , 571 (1999).
  5. M. Schellekens, R. Hoppeler, A. Perrin, J. V. Gomes, D. Boiron, A. Aspect, and C. L. Westbrook, Science , 648 (2005).
  6. M. G. Moore and P. Meystre, Phys. Rev. Lett. , 5026 (2000).
  7. M. G. Moore and P. Meystre, Phys. Rev. A , R1754 (1999).
  8. H. Jing, J.-L. Chen, and M.-L. Ge, Phys. Rev. A , 015601 (2001).
  9. H. Pu and P. Meystre, Phys. Rev. Lett. , 3987 (2000).
  10. L.-M. Duan, A. S?ensen, J. I. Cirac, and P. Zoller, Phys. Rev. Lett. , 3991 (2000).
  11. H. Jing, J. L. Chen, and M.-L. Ge, Phys. Rev. A , 015601 (2000).
  12. M. Fleischhauer and S. Gong, Phys. Rev. Lett. , 070404 (2002).
  13. H. Jing and M. Zhan, Eur. Phys. J. D , 183 (2007).
  14. U. V. Poulsen and K. Molmer, Phys. Rev. Lett. , 123601 (2001).
  15. S. A. Haine, M. K. Olsen, and J. J. Hope, Phys. Rev. Lett. , 133601 (2006).
  16. B. C. Sanders, Phys. Rev. A , 6811 (1992).
  17. G. A. Prataviera, E. V. Goldstein, and P. Meystre, Phys. Rev. A , 4846 (1999).
  18. B. C. Sanders and G. J. Milburn, Phys. Rev. A , 694 (1989).
  19. S. M. Tan, D. F. Walls, and M. J. Collett, Phys. Rev. Lett. , 252 (1991).
  20. P. G. Kwiat and R. Y. Chiao, Phys. Rev. Lett. , 588 (1991).
  21. D. F. Walls and G. J. Milburn, Quantum Optics (Springer-Verlag, Berlin, 1994).
  22. V. Buzek, A. Vidiella-Barranco, and P. L. Knight, Phys. Rev. A , 6570 (1992).
  23. M. D. Reid and D. F. Walls, Phys. Rev. A , 1260 (1986).
  24. S.-B. Zheng and G.-C. Guo, Phys. Rev. Lett. , 2392 (2000).
  25. Y. Wu and R. Coté, Phys. Rev. A , 053603 (2002).
  26. Y. Wu, J. Phys. B , 4271 (2002).
  27. A. Robertson, L. Jiang, H. Pu, W. Zhang, and H. Y. Ling, Phys. Rev. Lett. , 250404 (2007).
  28. M. Taglieber, A.-C. Voigt, T. Aoki, T. W. Hansch, and K. Dieckmann, Phys. Rev. Lett. , 010401 (2008).

2008 (2)

I. Bloch, Science , 1202 (2008).

M. Taglieber, A.-C. Voigt, T. Aoki, T. W. Hansch, and K. Dieckmann, Phys. Rev. Lett. , 010401 (2008).

2007 (2)

A. Robertson, L. Jiang, H. Pu, W. Zhang, and H. Y. Ling, Phys. Rev. Lett. , 250404 (2007).

H. Jing and M. Zhan, Eur. Phys. J. D , 183 (2007).

2006 (1)

S. A. Haine, M. K. Olsen, and J. J. Hope, Phys. Rev. Lett. , 133601 (2006).

2005 (1)

M. Schellekens, R. Hoppeler, A. Perrin, J. V. Gomes, D. Boiron, A. Aspect, and C. L. Westbrook, Science , 648 (2005).

2002 (3)

M. Fleischhauer and S. Gong, Phys. Rev. Lett. , 070404 (2002).

Y. Wu and R. Coté, Phys. Rev. A , 053603 (2002).

Y. Wu, J. Phys. B , 4271 (2002).

2001 (2)

U. V. Poulsen and K. Molmer, Phys. Rev. Lett. , 123601 (2001).

H. Jing, J.-L. Chen, and M.-L. Ge, Phys. Rev. A , 015601 (2001).

2000 (5)

H. Pu and P. Meystre, Phys. Rev. Lett. , 3987 (2000).

L.-M. Duan, A. S?ensen, J. I. Cirac, and P. Zoller, Phys. Rev. Lett. , 3991 (2000).

H. Jing, J. L. Chen, and M.-L. Ge, Phys. Rev. A , 015601 (2000).

M. G. Moore and P. Meystre, Phys. Rev. Lett. , 5026 (2000).

S.-B. Zheng and G.-C. Guo, Phys. Rev. Lett. , 2392 (2000).

1999 (3)

M. G. Moore and P. Meystre, Phys. Rev. A , R1754 (1999).

S. Inouye, A. P. Chikkatur, D. M. Stamper-Kurn, J. Stenger, D. E. Pritchard, and W. Ketterle, Science , 571 (1999).

G. A. Prataviera, E. V. Goldstein, and P. Meystre, Phys. Rev. A , 4846 (1999).

1997 (1)

M.-O. Mewes, M. R. Andrews, D. M. Kurn, D. S. Durfee, C. G. Townsend, and W. Ketterle, Phys. Rev. Lett. , 582 (1997).

1992 (2)

B. C. Sanders, Phys. Rev. A , 6811 (1992).

V. Buzek, A. Vidiella-Barranco, and P. L. Knight, Phys. Rev. A , 6570 (1992).

1991 (2)

S. M. Tan, D. F. Walls, and M. J. Collett, Phys. Rev. Lett. , 252 (1991).

P. G. Kwiat and R. Y. Chiao, Phys. Rev. Lett. , 588 (1991).

1989 (1)

B. C. Sanders and G. J. Milburn, Phys. Rev. A , 694 (1989).

1986 (1)

M. D. Reid and D. F. Walls, Phys. Rev. A , 1260 (1986).

Andrews, M. R.

M.-O. Mewes, M. R. Andrews, D. M. Kurn, D. S. Durfee, C. G. Townsend, and W. Ketterle, Phys. Rev. Lett. , 582 (1997).

Aoki, T.

M. Taglieber, A.-C. Voigt, T. Aoki, T. W. Hansch, and K. Dieckmann, Phys. Rev. Lett. , 010401 (2008).

Aspect, A.

M. Schellekens, R. Hoppeler, A. Perrin, J. V. Gomes, D. Boiron, A. Aspect, and C. L. Westbrook, Science , 648 (2005).

Bloch, I.

I. Bloch, Science , 1202 (2008).

Boiron, D.

M. Schellekens, R. Hoppeler, A. Perrin, J. V. Gomes, D. Boiron, A. Aspect, and C. L. Westbrook, Science , 648 (2005).

Buzek, V.

V. Buzek, A. Vidiella-Barranco, and P. L. Knight, Phys. Rev. A , 6570 (1992).

Chen, J. L.

H. Jing, J. L. Chen, and M.-L. Ge, Phys. Rev. A , 015601 (2000).

Chen, J.-L.

H. Jing, J.-L. Chen, and M.-L. Ge, Phys. Rev. A , 015601 (2001).

Chiao, R. Y.

P. G. Kwiat and R. Y. Chiao, Phys. Rev. Lett. , 588 (1991).

Chikkatur, A. P.

S. Inouye, A. P. Chikkatur, D. M. Stamper-Kurn, J. Stenger, D. E. Pritchard, and W. Ketterle, Science , 571 (1999).

Cirac, J. I.

L.-M. Duan, A. S?ensen, J. I. Cirac, and P. Zoller, Phys. Rev. Lett. , 3991 (2000).

Collett, M. J.

S. M. Tan, D. F. Walls, and M. J. Collett, Phys. Rev. Lett. , 252 (1991).

Coté, R.

Y. Wu and R. Coté, Phys. Rev. A , 053603 (2002).

Dieckmann, K.

M. Taglieber, A.-C. Voigt, T. Aoki, T. W. Hansch, and K. Dieckmann, Phys. Rev. Lett. , 010401 (2008).

Duan, L.-M.

L.-M. Duan, A. S?ensen, J. I. Cirac, and P. Zoller, Phys. Rev. Lett. , 3991 (2000).

Durfee, D. S.

M.-O. Mewes, M. R. Andrews, D. M. Kurn, D. S. Durfee, C. G. Townsend, and W. Ketterle, Phys. Rev. Lett. , 582 (1997).

Fleischhauer, M.

M. Fleischhauer and S. Gong, Phys. Rev. Lett. , 070404 (2002).

Ge, M.-L.

H. Jing, J.-L. Chen, and M.-L. Ge, Phys. Rev. A , 015601 (2001).

H. Jing, J. L. Chen, and M.-L. Ge, Phys. Rev. A , 015601 (2000).

Goldstein, E. V.

G. A. Prataviera, E. V. Goldstein, and P. Meystre, Phys. Rev. A , 4846 (1999).

Gomes, J. V.

M. Schellekens, R. Hoppeler, A. Perrin, J. V. Gomes, D. Boiron, A. Aspect, and C. L. Westbrook, Science , 648 (2005).

Gong, S.

M. Fleischhauer and S. Gong, Phys. Rev. Lett. , 070404 (2002).

Guo, G.-C.

S.-B. Zheng and G.-C. Guo, Phys. Rev. Lett. , 2392 (2000).

Haine, S. A.

S. A. Haine, M. K. Olsen, and J. J. Hope, Phys. Rev. Lett. , 133601 (2006).

Hansch, T. W.

M. Taglieber, A.-C. Voigt, T. Aoki, T. W. Hansch, and K. Dieckmann, Phys. Rev. Lett. , 010401 (2008).

Hope, J. J.

S. A. Haine, M. K. Olsen, and J. J. Hope, Phys. Rev. Lett. , 133601 (2006).

Hoppeler, R.

M. Schellekens, R. Hoppeler, A. Perrin, J. V. Gomes, D. Boiron, A. Aspect, and C. L. Westbrook, Science , 648 (2005).

Inouye, S.

S. Inouye, A. P. Chikkatur, D. M. Stamper-Kurn, J. Stenger, D. E. Pritchard, and W. Ketterle, Science , 571 (1999).

Jiang, L.

A. Robertson, L. Jiang, H. Pu, W. Zhang, and H. Y. Ling, Phys. Rev. Lett. , 250404 (2007).

Jing, H.

H. Jing and M. Zhan, Eur. Phys. J. D , 183 (2007).

H. Jing, J.-L. Chen, and M.-L. Ge, Phys. Rev. A , 015601 (2001).

H. Jing, J. L. Chen, and M.-L. Ge, Phys. Rev. A , 015601 (2000).

Ketterle, W.

S. Inouye, A. P. Chikkatur, D. M. Stamper-Kurn, J. Stenger, D. E. Pritchard, and W. Ketterle, Science , 571 (1999).

M.-O. Mewes, M. R. Andrews, D. M. Kurn, D. S. Durfee, C. G. Townsend, and W. Ketterle, Phys. Rev. Lett. , 582 (1997).

Knight, P. L.

V. Buzek, A. Vidiella-Barranco, and P. L. Knight, Phys. Rev. A , 6570 (1992).

Kurn, D. M.

M.-O. Mewes, M. R. Andrews, D. M. Kurn, D. S. Durfee, C. G. Townsend, and W. Ketterle, Phys. Rev. Lett. , 582 (1997).

Kwiat, P. G.

P. G. Kwiat and R. Y. Chiao, Phys. Rev. Lett. , 588 (1991).

Ling, H. Y.

A. Robertson, L. Jiang, H. Pu, W. Zhang, and H. Y. Ling, Phys. Rev. Lett. , 250404 (2007).

Mewes, M.-O.

M.-O. Mewes, M. R. Andrews, D. M. Kurn, D. S. Durfee, C. G. Townsend, and W. Ketterle, Phys. Rev. Lett. , 582 (1997).

Meystre, P.

M. G. Moore and P. Meystre, Phys. Rev. Lett. , 5026 (2000).

H. Pu and P. Meystre, Phys. Rev. Lett. , 3987 (2000).

G. A. Prataviera, E. V. Goldstein, and P. Meystre, Phys. Rev. A , 4846 (1999).

M. G. Moore and P. Meystre, Phys. Rev. A , R1754 (1999).

Milburn, G. J.

B. C. Sanders and G. J. Milburn, Phys. Rev. A , 694 (1989).

Molmer, K.

U. V. Poulsen and K. Molmer, Phys. Rev. Lett. , 123601 (2001).

Moore, M. G.

M. G. Moore and P. Meystre, Phys. Rev. Lett. , 5026 (2000).

M. G. Moore and P. Meystre, Phys. Rev. A , R1754 (1999).

Olsen, M. K.

S. A. Haine, M. K. Olsen, and J. J. Hope, Phys. Rev. Lett. , 133601 (2006).

Perrin, A.

M. Schellekens, R. Hoppeler, A. Perrin, J. V. Gomes, D. Boiron, A. Aspect, and C. L. Westbrook, Science , 648 (2005).

Poulsen, U. V.

U. V. Poulsen and K. Molmer, Phys. Rev. Lett. , 123601 (2001).

Prataviera, G. A.

G. A. Prataviera, E. V. Goldstein, and P. Meystre, Phys. Rev. A , 4846 (1999).

Pritchard, D. E.

S. Inouye, A. P. Chikkatur, D. M. Stamper-Kurn, J. Stenger, D. E. Pritchard, and W. Ketterle, Science , 571 (1999).

Pu, H.

A. Robertson, L. Jiang, H. Pu, W. Zhang, and H. Y. Ling, Phys. Rev. Lett. , 250404 (2007).

H. Pu and P. Meystre, Phys. Rev. Lett. , 3987 (2000).

Reid, M. D.

M. D. Reid and D. F. Walls, Phys. Rev. A , 1260 (1986).

Robertson, A.

A. Robertson, L. Jiang, H. Pu, W. Zhang, and H. Y. Ling, Phys. Rev. Lett. , 250404 (2007).

S?ensen, A.

L.-M. Duan, A. S?ensen, J. I. Cirac, and P. Zoller, Phys. Rev. Lett. , 3991 (2000).

Sanders, B. C.

B. C. Sanders, Phys. Rev. A , 6811 (1992).

B. C. Sanders and G. J. Milburn, Phys. Rev. A , 694 (1989).

Schellekens, M.

M. Schellekens, R. Hoppeler, A. Perrin, J. V. Gomes, D. Boiron, A. Aspect, and C. L. Westbrook, Science , 648 (2005).

Stamper-Kurn, D. M.

S. Inouye, A. P. Chikkatur, D. M. Stamper-Kurn, J. Stenger, D. E. Pritchard, and W. Ketterle, Science , 571 (1999).

Stenger, J.

S. Inouye, A. P. Chikkatur, D. M. Stamper-Kurn, J. Stenger, D. E. Pritchard, and W. Ketterle, Science , 571 (1999).

Taglieber, M.

M. Taglieber, A.-C. Voigt, T. Aoki, T. W. Hansch, and K. Dieckmann, Phys. Rev. Lett. , 010401 (2008).

Tan, S. M.

S. M. Tan, D. F. Walls, and M. J. Collett, Phys. Rev. Lett. , 252 (1991).

Townsend, C. G.

M.-O. Mewes, M. R. Andrews, D. M. Kurn, D. S. Durfee, C. G. Townsend, and W. Ketterle, Phys. Rev. Lett. , 582 (1997).

Vidiella-Barranco, A.

V. Buzek, A. Vidiella-Barranco, and P. L. Knight, Phys. Rev. A , 6570 (1992).

Voigt, A.-C.

M. Taglieber, A.-C. Voigt, T. Aoki, T. W. Hansch, and K. Dieckmann, Phys. Rev. Lett. , 010401 (2008).

Walls, D. F.

S. M. Tan, D. F. Walls, and M. J. Collett, Phys. Rev. Lett. , 252 (1991).

M. D. Reid and D. F. Walls, Phys. Rev. A , 1260 (1986).

Westbrook, C. L.

M. Schellekens, R. Hoppeler, A. Perrin, J. V. Gomes, D. Boiron, A. Aspect, and C. L. Westbrook, Science , 648 (2005).

Wu, Y.

Y. Wu, J. Phys. B , 4271 (2002).

Y. Wu and R. Coté, Phys. Rev. A , 053603 (2002).

Zhan, M.

H. Jing and M. Zhan, Eur. Phys. J. D , 183 (2007).

Zhang, W.

A. Robertson, L. Jiang, H. Pu, W. Zhang, and H. Y. Ling, Phys. Rev. Lett. , 250404 (2007).

Zheng, S.-B.

S.-B. Zheng and G.-C. Guo, Phys. Rev. Lett. , 2392 (2000).

Zoller, P.

L.-M. Duan, A. S?ensen, J. I. Cirac, and P. Zoller, Phys. Rev. Lett. , 3991 (2000).

Eur. Phys. J. D (1)

H. Jing and M. Zhan, Eur. Phys. J. D , 183 (2007).

J. Phys. B (1)

Y. Wu, J. Phys. B , 4271 (2002).

Phys. Rev. A (9)

V. Buzek, A. Vidiella-Barranco, and P. L. Knight, Phys. Rev. A , 6570 (1992).

M. D. Reid and D. F. Walls, Phys. Rev. A , 1260 (1986).

Y. Wu and R. Coté, Phys. Rev. A , 053603 (2002).

H. Jing, J. L. Chen, and M.-L. Ge, Phys. Rev. A , 015601 (2000).

B. C. Sanders, Phys. Rev. A , 6811 (1992).

G. A. Prataviera, E. V. Goldstein, and P. Meystre, Phys. Rev. A , 4846 (1999).

B. C. Sanders and G. J. Milburn, Phys. Rev. A , 694 (1989).

M. G. Moore and P. Meystre, Phys. Rev. A , R1754 (1999).

H. Jing, J.-L. Chen, and M.-L. Ge, Phys. Rev. A , 015601 (2001).

Phys. Rev. Lett. (12)

H. Pu and P. Meystre, Phys. Rev. Lett. , 3987 (2000).

L.-M. Duan, A. S?ensen, J. I. Cirac, and P. Zoller, Phys. Rev. Lett. , 3991 (2000).

M.-O. Mewes, M. R. Andrews, D. M. Kurn, D. S. Durfee, C. G. Townsend, and W. Ketterle, Phys. Rev. Lett. , 582 (1997).

S. M. Tan, D. F. Walls, and M. J. Collett, Phys. Rev. Lett. , 252 (1991).

P. G. Kwiat and R. Y. Chiao, Phys. Rev. Lett. , 588 (1991).

M. Fleischhauer and S. Gong, Phys. Rev. Lett. , 070404 (2002).

U. V. Poulsen and K. Molmer, Phys. Rev. Lett. , 123601 (2001).

S. A. Haine, M. K. Olsen, and J. J. Hope, Phys. Rev. Lett. , 133601 (2006).

M. G. Moore and P. Meystre, Phys. Rev. Lett. , 5026 (2000).

S.-B. Zheng and G.-C. Guo, Phys. Rev. Lett. , 2392 (2000).

A. Robertson, L. Jiang, H. Pu, W. Zhang, and H. Y. Ling, Phys. Rev. Lett. , 250404 (2007).

M. Taglieber, A.-C. Voigt, T. Aoki, T. W. Hansch, and K. Dieckmann, Phys. Rev. Lett. , 010401 (2008).

Science (3)

S. Inouye, A. P. Chikkatur, D. M. Stamper-Kurn, J. Stenger, D. E. Pritchard, and W. Ketterle, Science , 571 (1999).

M. Schellekens, R. Hoppeler, A. Perrin, J. V. Gomes, D. Boiron, A. Aspect, and C. L. Westbrook, Science , 648 (2005).

I. Bloch, Science , 1202 (2008).

Other (2)

P. Meystre, Atom Optics (Springer-Verlag, Berlin, 2001).

D. F. Walls and G. J. Milburn, Quantum Optics (Springer-Verlag, Berlin, 1994).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.