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oe1(光电查) - 科学论文

10 条数据
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  • 两个可纠错光子量子比特之间受控相位门的演示

    摘要： 要实现容错量子计算，必须将量子信息存储在具有纠错功能的逻辑量子比特中——这可通过将逻辑态分布到多个物理量子比特上，或编码于高维系统的希尔伯特空间来实现。目前尚未实验验证这些可纠错逻辑量子比特间的量子门操作（这是执行任何实际量子计算任务的关键）。本文展示了一种几何方法，用于实现腔内光场编码的两个逻辑量子比特间的受控相位门：通过将辅助超导量子比特与这些腔体色散耦合，并驱动其根据腔体的联合光子态进行循环演化，从而产生条件几何相位。我们首先为逻辑基态编码在两个准正交相干态中的光子量子比特实现相位门（这对基于连续变量的量子计算具有重要意义），随后运用该几何方法实现了两个二项式编码逻辑量子比特（具备纠错功能）间的受控相位门。

    关键词： 纠错、量子计算、逻辑量子比特、几何相位、受控相位门

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 德西特二维空间$${\mathbb{S}}_{1}^{2}$$S12中沿光纤偏振光波的电磁曲线

    摘要： 我们研究了线偏振光波耦合进入光纤的几何演化过程，以及该偏振面在德西特二维空间中的旋转现象。假设光纤是嵌入德西特二维空间S2?中的一维物体，该空间被描述为具有正曲率的洛伦兹空间中的二维球面。由此我们在德西特二维空间中证明：线偏振光波的演化过程与贝里相位（更常见的称谓是几何相位）相关联。平行输运的常规条件由费米-沃克平行性定律定义。我们定义了其他费米-沃克平行输运定律，并将其与著名的里托夫平行输运定律相联系——该定律针对被视为线偏振光波通过光纤传播时状态方向的电场E。随后，我们定义了一类特殊的磁曲线——洛伦兹球面电磁曲线（LSEM曲线），这些曲线由沿光纤传播的电场E及线偏振单色光波共同生成。通过这种方法，我们不仅能够定义与德西特二维空间中光纤沿线电磁场的LSEM曲线相对应的特殊线偏振点粒子类别，还能对光纤沿线线偏振点粒子所经历的电磁力、坡印廷矢量、能量交换率、光学角动量与线动量以及光学磁扭矩进行数值和解析计算。

    关键词： 磁力、偏振光波、电磁力、光学角动量、电磁曲线、几何相位

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 利用几何相位和传播相位实现可见光超透镜偏振可调谐聚焦

    摘要： 具有可调焦距的平面超透镜在高度集成化的现代光学系统中具有广泛应用。本研究通过结合传播相位与几何相位，数值实现了通过调控入射光偏振态来调节焦距的超透镜。在设计波长处，其调谐范围可达15倍波长。此外，该可调性能在整个可见光波段均能实现超过35%的效率。我们认为这种基于偏振调控的可调焦超透镜将在成像与传感领域具有重要应用价值。

    关键词： 可调谐聚焦、超表面透镜、偏振态、几何相位

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 多项式海森堡代数、多光子相干态与几何相位

    摘要： 本文将通过谐振子实现多项式海森堡代数。随后我们将构建与所谓多光子相干态一致的Barut-Girardello相干态，并针对特定情况分析相应的海森堡不确定关系及维格纳分布函数。我们将证明这些态本质上是量子化的且具有周期性，其周期为谐振子周期的分数倍。同时还将评估相关的几何相位。

    关键词： 相干态、多项式海森堡代数、多光子相干态、几何相位

    更新于2025-09-23 16:30:13

  • 四能级原子与Morse势相干态场相互作用的物理性质与非经典特性

    摘要： 研究了由辐射场与四能级原子（FLA）相互作用所定义的k光子添加莫尔斯势相干态（MPCSs）量子系统。通过曼德尔参数量化了该MPCS系统所定义场的物理和非经典特性?？疾炝撕瘪詈希═DC）对原子速度的影响。此外，研究了FLA与MPCS辐射场之间非局域关联的动力学特性，并与几何相位进行了对比。我们还探究了初始相互作用条件及不同系统参数对非局域关联、曼德尔参数和几何相位演化的影响。分析了几何相位、曼德尔参数与非局域关联在含时耦合条件下的相互关系。

    关键词： 纠缠、莫尔斯势相干态、曼德尔参数、几何相位

    更新于2025-09-23 19:46:38

  • 光子模式向原子玻色-爱因斯坦凝聚体转移的几何相位

    摘要： 考虑了一种复合物质-场系统中几何相位的生成过程。两个原子模式对应于单个玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的不同局域化状态。其中一个捕获局域化由环形腔的光子模式形成。该光子模式受外部谐波场源、耗散以及由于与光子非共振相互作用而局域化的原子数量所调控。这种相互作用导致BEC与光子模式之间产生纠缠。通过改变外部源的强度和频率，可以为光学模式创建几何相位。由于原子模式与光子模式状态之间的纠缠，后者获得的几何相位会引起BEC状态的改变。这种改变可以通过研究原子局域化之间的隧穿效应来揭示。

    关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚态、几何相位、双模近似

    更新于2025-09-24 04:32:59

  • 普通空间中盘绕光纤内传播的偏振光电磁场矢量的孤子传播

    摘要： 本文通过提出新型副法线运动及新型桥本函数（除常规的副法线运动与桥本函数公式外），将普通空间中螺旋光纤内偏振光射线电场与磁场矢量的演化方程转化为非线性薛定谔方程。所有推导均基于沿螺旋光纤定义的Bishop正交标架进行。我们还给出了控制电场(E)与磁场(M)矢量孤子传播的非线性薛定谔演化方程的扰动解，并辅以数值模拟验证解析结果。

    关键词： 行波假说、几何相位、演化方程、运动空间曲线、光纤

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 基于单层硅超表面的双频段及超宽带光子自旋-轨道相互作用实现电磁波形调控

    摘要： 在多光谱和宽频带范围内实现电磁波散射操控一直是隐身应用领域的长期追求。本研究提出一种采用单层超表面（由金属镜面上周期性排列的空间变化非晶硅脊构成）来产生高效双频段与超宽带光子自旋-轨道相互作用及几何相位的方法。我们设计了两种散射调控超表面以降低镜面反射：第一种能将1.05-1.08微米与5-12微米波段的镜面反射率均抑制至10%以下；第二种针对4.6-14微米超宽带设计，其实际通过巧妙连接4.6-6.1微米与6.1-14微米两个频段实现。此外，由于硅材料在红外波段具有低吸收损耗特性，所提出的结构同时表现出低热辐射特性，这可视为激光-红外兼容隐身技术的突破。我们认为该策略为多光谱电磁调制及多物理场工程应用开辟了新途径。

    关键词： 光子自旋-轨道相互作用、隐身应用、几何相位、超表面、电磁整形

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 复矢量光场及其应用综述

    摘要： 矢量光束，尤其是矢量涡旋光束，近年来作为经典场和量子态都获得了广泛应用。尽管此前研究多聚焦于标量光学场的产生与检测，但矢量光束直到近期才在现代实验室中确立地位。本综述概述了矢量光束的基本概念，总结了实验室中控制它们的各种方法，并简要介绍了它们催生的诸多应用。

    关键词： 超纠缠、矢量光束、矢量涡旋模、混合纠缠、偏振、空间光调制器、几何相位

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 利用固态自旋进行几何相位磁测量

    摘要： 磁测量的一个关键挑战在于同时优化磁场灵敏度与最大量程范围。在基于干涉测量的磁力计中，量子两能级系统会因外加磁场产生动态相位响应。然而受相位2π周期性的限制，延长相干探测时间虽能提升灵敏度，却会缩小量程范围。本研究提出通过测量量子两能级系统获取的几何相位，实现大磁场量程与高灵敏度的协同优化。我们利用金刚石氮空位（NV）色心关联的电子自旋，实验验证了几何相位磁测技术。该方法可消除2π相位模糊性，使量程提升400倍。研究还发现非绝热区存在额外灵敏度增益，并探究了几何相位退相干与绝热条件的关联机制。结果表明几何相位可作为量子传感应用的多功能工具。

    关键词： 磁强计、钻石、几何相位、氮空位、量子传感

    更新于2025-09-09 09:28:46