• <table id="4yyaw"><kbd id="4yyaw"></kbd></table>
  • <td id="4yyaw"></td>
  • 發布時間:2014-09-26 01:02 原文鏈接: 新量子技術中光源的突破

      上圖描繪了單光子炮。一個量子點(黃色符號表示)在某一時間發射一個光子(紅色波組表示)。

      電子電路是基于電子,但是未來量子電路中最具有前景的一個技術是光子電路,即電路是基于光子而非電子。首先,能創造一束單光子流并控制其方向是很有必要的。全世界的研究人員已經做了各種努力去實現控制,但是目前尼爾斯波爾研究所的科學家已經成功實現在某一特定時間某一特定方向上建造了一束穩定發射的光子流。這個突破性的工作已經發表在科學雜志物理評論快報上。

      光子和電子在量子水平上行為差異巨大。在原子世界中量子是最小的單元,光子是光和電的最小單元。電子被稱為費密子能輕松地單獨流動,然而光子是波色子更傾向于聚集。但是由于基于光子的量子交流信息時存在于單個光子中,所以在某一時間實現單個傳輸時非常有必要的。

      哥本哈根大學尼爾斯波爾研究所量子光子團隊負責人教授Peter Lodahl解釋道:“所以你需要從一個費密子系統中發射光子,我們正是通過建立極強的光與物質相互作用來實現。”

      光子卡農炮

      研究人員已經將一種單光子炮集成在一個光學芯片上,光學芯片包含有一個寬10微米(一微米等于一米的千分之一)和厚160納米(一納米等于一微米的一千分之一)的光子晶體。嵌入到芯片中心的是一個光源,俗稱量子點。

      尼爾斯波爾研究所量子光子團隊副教授S?ren Stobbe解釋道:“我們接下來做的是將激光照在量子點上,這些地方原子中有電子圍繞原子核。激光激發了電子,電子從一個軌道跳到另一個軌道,因而同時發射出光子。一般來說,光在各個方向發生散射,但是我們設計了光子芯片,光子芯片中所有的光子只能通過一個通道傳送。“

      Peter Lodahl and S?ren Stobbe解釋它不僅能起到作用,而且特別有效。我們可以控制光子并且在我們希望的方向來傳送它,成功率達到98.4%。在光與物質相互作用中這是最大的控制,并且有一個令人驚奇的潛在應用。他們表明這種單光子炮在研究領域已經長期被尋找,開啟了基礎研究和新技術的一個新的機會。

      這兩個研究者在為他們的工作申請ZL,并且有一個特殊的目標,即發展一個高效單光源標準,它可以用來加密或者計算復雜的量子機械問題,總體來講,對于未來的量子技術它是一個基本的構筑單元。在未來的量子技術中有望引導新的方法去編碼不可破解的信息,并且實施復雜的平行計算。

    相關文章

    新理論解釋:超高能光子如何穿越20億光年抵達地球

    一個能量約300萬億電子伏特(TeV)的光子,從20多億光年外的宇宙爆炸中飛來。按現有物理學理論,它本應在傳播途中被吸收,為何卻能最終抵達地球?對此,意大利國家天體物理研究所和國家核物理研究所團隊提出......

    量子技術有望革新生命科學研究

    乍看之下,量子技術與生命科學似乎風馬牛不相及——量子計算需要在極度隔離、接近絕對零度的環境中運行,生命則生活在溫暖、嘈雜且時刻運動的世界里。然而,看似遙遠的兩個領域,卻正悄然靠近,孕育著一場深刻的變革......

    自然科學基金委信息科學部召開“光子智能計算及其光電子器件基礎研討會”

    2025年11月2—3日,自然科學基金委信息科學部在北京召開“光子智能計算及其光電子器件基礎研討會”。研討會主席由復旦大學許寧生、東南大學崔鐵軍、中國科學院計算技術研究所孫凝暉和清華大學羅毅共同擔任。......

    “超表面”器件能集成光子量子操作

    據最新一期《科學》雜志報道,美國哈佛大學研究人員開發出一種新型光學器件,即“超表面”,可在單一的平面上完成復雜量子操作。超表面可同時承擔多種傳統光學元件功能,解決了光子量子信息處理領域長期存在的體積龐......

    以光為“尺”探索物質微觀結構!我國首臺高能同步輻射光源今年底試運行

    “加速電子、產生光”;以光為“尺”,解析探索物質的微觀結構和演變機制……如同一臺超大號的X光機,同步輻射光源可以更好“看清”微觀世界。記者近日從中國科學院高能物理研究所獲悉,我國第一臺、第一代同步輻射......

    泰國公主詩琳通訪問高能同步輻射光源

    4月13日,泰國公主瑪哈·扎克里·詩琳通訪問了位于北京懷柔的高能同步輻射光源。詩琳通一行聽取了高能同步輻射光源項目建設進展介紹,實地參觀了光源裝置,詳細了解裝置的原理、各個部件功能以及不同光束線站的用......

    我國學者在光子力學顯微鏡研究方面取得新進展

    圖利用超分辨光子力學顯微鏡測量單納米顆粒受電場力在國家自然科學基金項目(批準號:U23A20481、62275010、52073006)等資助下,北京航空航天大學物理學院王帆教授和鐘曉嵐教授團隊聯合生......

    適合量子技術應用的特種光纖問世

    英國巴斯大學物理學家開發出新一代特種光纖,以應對未來量子計算時代出現的數據傳輸挑戰。該成果有望推動大規模量子網絡的擴展。研究成果發表在新一期《應用物理快報·量子》上。量子技術備受期待之處,在于它能以前......

    科學家成功觀測雙光子空間波函數動力學演化

    記者19日從中國科學技術大學獲悉,該校郭光燦院士團隊李傳鋒、許金時、劉曌地等人首次提出并實驗實現了量子夏克–哈特曼波前傳感器。通過重構雙光子橫向空間波函數,觀測了位置糾纏光子對在自由空間傳播時振幅關聯......

    打造中國人自己的同步輻射光源

    在中國科學技術大學(以下簡稱中國科大)西區的西南角,一幢狀如飛碟的巨大建筑物格外引人注目。我國第一臺專用同步輻射光源就誕生于此,科研人員親切地稱之為“合肥光源”。從20世紀70年代起,中國科學家就希望......

  • <table id="4yyaw"><kbd id="4yyaw"></kbd></table>
  • <td id="4yyaw"></td>
  • 调性视频