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oe1(光电查) - 科学论文

45 条数据
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  • 用于光子量子技术的自组装InAs/GaAs耦合量子点

    摘要： 由两个沿生长方向堆叠并通过相对较薄隧穿势垒分隔的InAs量子点构成的耦合量子点（CQDs），已成为广泛研究的焦点。这些体系中离域分子波函数的形成扩展了可用能态，不仅显著增强了单个量子点系统已具备的强大功能，更被证明是研究光-物质相互作用（从半经典到纯量子现象）的沃土。耦合量子点独有的特性——包括可调g因子与辐射寿命、交换相互作用的原位调控、相干声子效应、多自旋操控及非破坏性自旋读出，以及量子-量子转换（含纠错功能）与多体纠缠等潜在应用——为基于耦合量子点的光子量子技术开辟了令人振奋的新机遇。本综述聚焦近期耦合量子点研究，重点阐述其具有独特优势的领域，并着重介绍与光子量子技术相关的成果。

    关键词： 量子信息、量子点、耦合量子点、量子光学

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [2019年IEEE欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 作为自由空间和光纤操作中高效单光子源的平面光学天线在量子光学与计量学中的应用

    摘要： 从光学量子计算到计量测量，量子技术的实际应用都受困于缺乏高速、按需产生的不可区分单光子源。我们将讨论一种简单且多功能的平面光学天线，通过理论和实验证据表明：该天线能将单个量子发射体的辐射以低损耗（<20%）方式定向发射至自由空间中的窄立体角锥内，原则上可实现高达50%的单模光纤耦合效率。具体而言，首先展示室温下工作的实验设计方案——利用嵌入蒽晶体基质（Ac）的二苯并苝分子（DBT）[1]。DBT:Ac系统因其卓越的光物理特性（即室温和低温下长期光稳定性、低温下寿命受限发射、780纳米工作波长）特别适合此任务，这些特性已在50纳米厚晶体[2]及近期纳米晶体[3]中得到验证。此外，DBT分子及同类体系[4]产生的单光子因其光谱无可比拟的稳定性与窄线宽（<100 MHz），在涉及量子存储器的量子通信与计算协议中极具应用前景。随后我们将汇报关于该设计在低温环境下极限性能的理论研究，探索材料选择与几何参数精细调控方案。最后讨论近期低温单镜天线的研究成果：实验证明傅里叶极限线宽处的光子通量在探测器端超过1 MHz，荧光耦合至单模光纤的效率达46%。这些成果为系统部署开辟了新途径——既适用于需要确定性单光子源的量子光学实验，也服务于计量领域，特别是EMPIR项目"SIQUST"[5]最新提出的坎德拉新操作定义。

    关键词： 量子光学、单光子源、二苯并苝分子、计量学、平面光学天线、晶体蒽基质

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 单分子与微谐振腔的相干耦合

    摘要： 量子光学与光-物质相互作用中的许多有趣提案都依赖于多个量子发射体与单模光的强耦合。特别引人关注的是多个相同发射体与一维（1D）光子介质耦合的情况。最近，我们通过有机染料分子与芯片上亚波长波导的同一导模发生倏逝耦合，展示了此类系统[1]。虽然这种耦合使我们能证明单个分子可使传输光产生高达7.5%的消光率，但仍不足以实现更高阶效应——例如多个耦合至同一波导的发射体之间的光子介导相互作用。提升波导-发射体耦合效率的一种方法是采用谐振结构，我们实验室近期在微型开放式法布里-珀罗腔中已证实该方案[2]。该研究中，我们观测到分子发射的强珀塞尔展宽效应，以及谐振腔传输的近乎完全消光。当前工作中，我们将该方法拓展至芯片上跑道形谐振腔[3]（如图1(a)所示）。此类构型中，耦合增强幅度与光子在腔内往返次数成正比，该数值约等于F/π（F为谐振腔精细度）。目前我们的谐振腔在低温有机基质环境中可实现高达18的精细度，从而产生高达22%的增强消光凹陷（见图1(b)橙色曲线）。我们通过定位分子位置（图1(a)白箭头所示）及观测谐振腔传输端预期峰值（图1(b)蓝线），进一步验证了分子-谐振腔耦合。最后，我们将该结构与同芯片单波导进行对比——后者最大消光率仍仅为7%，与先前结果一致。我们讨论了观测到的增强程度，将其与理论计算预测值进行对比，并评估了实现芯片上近单位耦合效率以及多发射体效应（如光局域化与极化激元态生成[4]）的未来策略。

    关键词： 跑道型谐振器、光与物质相互作用、波导-发射体耦合、光子介质、量子光学、珀塞尔展宽、极化激元态、谐振结构、法布里-珀罗腔、量子发射体

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [IEEE 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 基于集体双光子相干性的多普勒展宽原子系综产生时间-能量纠缠光子对

    摘要： 我们通过非平衡迈克耳孙干涉仪，实验演示了利用多普勒展宽的级联型87Rb原子产生的时间-能量纠缠光子对之间的双光子干涉现象。在本系统中，连续波模式的时间-能量纠缠光子对源是通过受激四波混频过程以及多普勒展宽级联型原子系综的集体双光子相干效应产生的。多普勒展宽原子系综产生的双光子态相干时间比单光子态长100倍以上。我们通过高时间分辨符合探测研究了双光子干涉效应，并确定了多普勒展宽原子系综光子对的双光子相干长度。首次观测到来自该原子系综的时间-能量纠缠连续波模式光子对具有高达97%可见度的四阶干涉现象。

    关键词： 多普勒展宽原子系综、量子光学、时间-能量纠缠光子对、集体双光子相干性、双光子干涉

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 无需动量守恒的微尺度纠缠光子生成

    摘要： 我们首次报道了无相位匹配（动量守恒）的自发参量下转换（SPDC）现象的观测结果。通过利用位置-动量不确定关系并采用平面几何结构光源——6微米厚的铌酸锂层，我们消除了对动量守恒的需求。非相位匹配SPDC为研究基础量子效应开辟了新平台，同时也具有实际应用价值。超薄厚度使其频谱宽度比相位匹配SPDC宽一个数量级。由于能量守恒，强双光子关联特性依然得以保持，从而产生超短时间关联宽度和巨大频率纠缠。本研究可视为进入微纳尺度非线性量子光学新兴领域的初始探索。

    关键词： 量子光学、自发参量下转换、相位匹配、铌酸锂、频率纠缠、动量守恒

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [2019年IEEE欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 石墨烯异质结构中的非线性增强效应

    摘要： 非线性纳米等离子体学能够实现对光的精确控制与调控。石墨烯可维持电调谐且寿命较长的等离子体激元。通过结合这两种平台，我们在石墨烯异质结构中观测到三倍频信号强度提升了102倍。

    关键词： 非线性光学、等离子体光学、量子光学

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 硅波导中高度关联光子对的噪声滤波

    摘要： 我们基于自发四波混频效应制备了硅波导螺旋结构和环形谐振器来产生光子对。通过组合使用带通滤波器和泵浦抑制滤波器进行噪声过滤后，测得硅波导产生的光子对符合计数比（CAR）最高可达400。进一步集成片上泵浦抑制马赫-曾德尔干涉仪后，该比值提升至700。我们观察到硅螺旋结构产生的光子对CAR值高度依赖于其与泵浦波长的波长失谐量，并基于实验结果讨论了导致CAR退化的噪声源。

    关键词： 光学平面波导，集成光学，量子光学

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 一个三能级原子与四个由N个二能级原子组成的系统的解析解

    摘要： 研究了三能级原子与四组N个二能级原子系统相互作用的解析解。作为该模型的应用，讨论了原子反转和相关函数。此外，还研究了量子数及自旋间耦合参数对原子反转和相关函数的影响。分析结果表明，通过调节自旋间的耦合参数可以控制关联行为。此外，我们可以利用这些参数作为控制器，从而识别出所需的经典或非经典行为。

    关键词： 量子光学、原子反转、关联函数、N个两能级原子系统

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 扩大固态量子光子学的规模

    摘要： 单个原子与单个光学光子之间的确定性接口是支撑量子通信、传感和模拟等诸多光量子应用的核心基础?？?。由于光与物质相互作用微弱，挑战在于创造实现强相互作用的条件。幸运的是，固态量子光子学已取得显著进展，能够制造出显著增强光-物质耦合的人工光子纳米结构。此外，实验中难以控制的单原子（需进行捕获和冷却）可被金刚石空位中心、分子或量子点等固态量子发射体替代。这些系统如今的高品质与高纯度意味着常规能构建相干且近乎确定性的光子-发射体接口，但实现多量子发射体的规?；范ㄐ择詈先跃咛粽?。本期第662页，Evans等人报道了通过两个金刚石硅空位(SiV)量子发射体与纳米光子腔的相互耦合实现成功耦合的研究成果，辐射耦合促使两个发射体间形成纠缠态。

    关键词： 钻石、纠缠、硅空位、固态量子光子学、量子光学

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 基于超纠缠分析的仲裁代理盲签名

    摘要： 受超纠缠贝尔态分析的启发，本研究开发了一种仲裁量子代理盲签名（QPBS）方案。四位参与者通过交换偏振和空间模式自由度的纠缠态来完成签名与验证任务：Alice对消息进行盲化处理后发送给原始签名者Charlie授权的代理签名者David；David利用委托码生成签名，而Bob在仲裁者Trent的协助下完成签名验证。与既往方案不同，该方案的验证阶段不再仅由接收方执行。分析表明，当盲化字符串的偶数位始终等于1时，该方案既能抵御伪造与否认攻击，又能保持可验证性与可识别性等特性。

    关键词： 盲签名、量子光学、代理签名、超纠缠

    更新于2025-09-10 09:29:36