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利用荧光成像技术对径迹膜胶体溶液中单个纳米颗粒的超滤过程进行研究
摘要： 我们采用荧光纳米显微技术直接观测了直径约10纳米的单个胶体量子点（球形核壳结构CdSeS/ZnS半导体纳米晶，表面修饰有机油酸配体）在核孔滤膜（具有约500纳米孔径的聚丙烯径迹蚀刻膜）纳米孔中的吸附过程。研究表明当胶体甲苯溶液通过膜孔时，这些纳米颗粒会完全滞留在10微米深度处。
关键词： 纳米孔、单光子源、硒化镉、薄膜、纳米显微技术、纠缠光子源、量子点、胶体溶液、显微镜技术、纳米颗粒、超滤、油酸、核滤膜、发光、聚合物
更新于2025-09-23 15:21:21
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一种高效的半导体量子点纠缠光子源
摘要： 光子纠缠，也被称为"幽灵般的超距作用"，是量子密码学和量子计算领域极具前景的解决方案。前者将构建无法破解的密码系统，后者则能比任何经典计算机更快地解决特定问题。要实现量子信息处理的实用化，需要满足以下特性的理想纠缠光子源：按需生成、高保真度、超高亮度、高提取效率以及高温运行。从实际应用角度，更倾向于采用与现有固态技术兼容的简易方案。自组织半导体量子点（QDs）通过激子和双激子的辐射复合，有望成为按需产生单光子与纠缠光子对的可靠光源。
关键词： 量子计算、半导体量子点、纠缠光子源、量子密码学
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年欧洲激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019年6月23日-27日）] 2019年欧洲激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 一种用于42.66 GHz重复频率超快纠缠产生的皮秒脉冲激光器
摘要： 纠缠光子源是大多数量子信息应用（从量子通信系统到量子模拟器和全光子量子计算机）的关键元件。目前，自发参量下转换（SPDC）技术仍是最常用的产生此类光子纠缠的方法，该技术需要泵浦激光器和非线性介质。为提高上述应用的传输速率或门操作速度，需要泵浦激光器具备高时钟频率。此外，光子量子处理算法不仅要求光子具有高纠缠可见度，还需具备高光谱不可区分性和纯度。这可通过窄带光谱滤波实现（但会牺牲速率），或通过选择合适的泵浦脉冲宽度（通常为皮秒量级）达成。虽然已有研究尝试通过增加多空间路径来提升传统飞秒激光器的速率[1]，但该方法无法突破GHz重复频率限制。因此，研发具有极高重复频率、皮秒脉冲宽度及足够能量驱动微弱SPDC过程的泵浦激光器成为关键。 本文报道了一种紧凑型高速皮秒泵浦激光系统的实现方案，其纠缠光子对产生重复频率可达42.66 GHz。该纠缠光子源能在此高频下稳定运行，实际仅受探测器抖动限制。通过匹配PDC晶体长度与泵浦激光脉冲宽度[2]（无需窄带滤波），我们获得了具有最小光谱关联的高纯度偏振纠缠光子对。 该泵浦激光器采用单片集成锁模DBR激光器，发射固定42.66 GHz重复频率、1554 nm波长、1.8 ps脉宽的脉冲。如图1所示，由同一控制器驱动的强度调制器构成的脉冲选择器可调节实验用重复频率。经系列光学放大器将激光脉冲功率提升至25 dBm后，通过二次谐波产生?？樽晃屎螾DC过程的波长，最终输出777 nm泵浦脉冲。 我们的纠缠源基于萨格纳克干涉仪，其中ppKTP晶体受两个相向脉冲激光束泵浦。产生的1554 nm光子对经偏振分束器分离至不同空间模式，由光纤收集并用InGaAs探测器（10%效率）检测。纠缠偏振态实验分析显示平均可见度达0.95±0.01，对应CHSH参数S=2.685，与理论计算高度吻合。基于Hong-Ou-Mandel效应的双光子干涉也呈现出高纯度特性。
关键词： ppKTP晶体、量子信息应用、高时钟速率、萨尼亚克干涉仪、铟镓砷探测器、纠缠光子源、皮秒泵浦激光器、光谱纯度、自发参量下转换
更新于2025-09-11 14:15:04
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量子网络的通用光子量子接口
摘要： 对介观量子系统的深入研究增进了我们对量子物体的认知与控制能力，使得构建由多个物理系统组成的通用量子网络成为可能。这类量子网络有望支撑长距离量子通信和分布式量子计算机等量子基础设施的建设，并推动与各类物理系统兼容的光子量子接口的建立。本研究利用特制纠缠光子源的独特优势，实验性开发出一种通用光子量子接口。详细实验结果表明，该配置能满足光子量子接口的所有关键需求——包括工作波长与带宽的精确匹配，特别是其纠缠性能（保真度F=89.6%，贝尔参数S=2.36±0.03）。这种通用光子量子接口的实现将加速更复杂量子网络的构建，并成为光学工程与控制领域的重要突破。
关键词： 光子量子接口、分布式量子计算、量子网络、纠缠光子源、量子通信
更新于2025-09-10 09:29:36