新技术使分子计算机实现任意演算

日本自然科学研究机构分子科学研究所大森贤治教授领导的一个研究小组近日宣布,他们利用10万亿分之一秒的高强度红外激光脉冲,成功向一个分子中的量子力学原子状态(波函数)瞬间读入信息。 现在的高速信息处理依赖基于硅晶体管的大规模集成电路,但更大规模的集成电路会由于绝缘体的幅度达到数个原子层水平后而出现电子渗出,导致过热和错误发生。最新的纳米技术由于同样以电荷为信息载体,因此也逃不过这一命运。为解决这一难题,研究小组选择了电子性质为中性的量子力学波函数作为信息载体进行试验。 大森的研究小组之前曾成功利用0.3纳米尺寸的分子波函数,使超级计算机的傅里叶变换提高1000倍,验证了一个分子可以具有超高速计算机的功能。这一技术比以硅晶体管为基础的元件体积小1000倍,速度却提高1000倍以上。 但是,分子内复数的波函数由于分子固有的性质,只能进行几种特定的计算。要实现任意演算,还需要开发出从外部置换分子内部信息的新技术。 之前科学......阅读全文

激光脉冲沉积(PLD)简介

  脉冲激光沉积 (Pulsed laser deposition),就是将激光聚焦于靶材上一个较小的面积,利用激光的高能量密度将部分靶材料蒸发甚至电离,使其能够脱离靶材而向基底运动,进而在基底上沉积,从而形成薄膜的一种方式。 在众多的薄膜制备方法中,脉冲激光沉积技术的应用最为广泛,可用来制备金属、

中红外实现飞秒激光脉冲-波长覆盖6.816.4μm波段

  扩展激光波长范围是光谱学的重要内容之一,得益于超快光学的快速发展,目前人们已产生了振荡频率覆盖从太赫兹、红外、可见、极紫外乃至X射线的相干辐射,极大地推进了光科学挑战极限的能力。特别是近年来在阿秒脉冲激光、光学频率梳、超强物理等研究中,红外飞秒激光作为取得新突破的基础和关键,引起了人们

高转换效率脉冲中红外参量振荡激光技术方面取得新突破

  近日,医学物理与技术中心医用激光技术研究室江海河研究员课题组在高转换效率、宽调谐脉冲中红外参量振荡激光技术方面取得新突破,相关研究成果以High-conversion-efficiency tunable mid-infrared BaGa4Se7 optical parametric osci

新技术使分子计算机实现任意演算

  日本自然科学研究机构分子科学研究所大森贤治教授领导的一个研究小组近日宣布,他们利用10万亿分之一秒的高强度红外激光脉冲,成功向一个分子中的量子力学原子状态(波函数)瞬间读入信息。   现在的高速信息处理依赖基于硅晶体管的大规模集成电路,但更大规模的集成电路会由于绝缘体的幅度达到数个原子层水平后而

激光脉冲沉积(PLD)的机制

  PLD的系统设备简单,相反,它的原理却是非常复杂的物理现象。它涉及高能量脉冲辐射冲击固体靶时,激光与物质之间的所有物理相互作用,亦包括等离子羽状物的形成,其后已熔化的物质通过等离子羽状物到达已加热的基片表面的转移,及最后的膜生成过程。所以,PLD一般可以分为以下四个阶段:  1. 激光辐射与靶的

激光脉冲沉积(PLD)的优点

  1. 易获得期望化学计量比的多组分薄膜,即具有良好的保成分性;  2. 沉积速率高,试验周期短,衬底温度要求低,制备的薄膜均匀;  3. 工艺参数任意调节,对靶材的种类没有限制;  4. 发展潜力巨大,具有极大的兼容性;  5. 便于清洁处理,可以制备多种薄膜材料。

激光脉冲的工作方式介绍

连续激光激光泵浦源持续提供能量,长时间地产生激光输出,从而得到连续激光。连续激光的输出功率一般都比较低,适合于要求激光连续工作(如激光通信、激光手术等)的场合。脉冲激光脉冲工作方式是指每间隔一定时间才工作一次的方式。脉冲激光器具有较大输出功率,适合于激光打标、切割、测距等。常见的脉冲激光器:固体激光

脉冲式和相位式激光测距

激光测距设备对反射性物体类如地表,建筑物或者是树木等,进行斜距测量的过程中使用的测距方式无非是相位式或者是脉冲式。脉冲式又称TOF式或者是脉冲回波式,相位式又称相位比对式或者是相位偏移式。脉冲式大多应用于测量数十数百米的距离测量当中,主要应用于机载平台的激光雷达设备,从数百米到数公里不等的距离上,脉

激光脉冲沉积(PLD)的发展前景

  由脉冲激光沉积技术的原理、特点可知,它是一种极具发展潜力的薄膜制备技术。随着辅助设备和工艺的进一步优化,将在半导体薄膜、超晶格、超导、生物涂层等功能薄膜的制备方面发挥重要的作用;并能加快薄膜生长机理的研究和提高薄膜的应用水平,加速材料科学和凝聚态物理学的研究进程。同时也为新型薄膜的制备提供了一种

利用超快激光脉冲改变金属颜色

为汽车刷油漆可不是一件轻松的活儿,然而一项新的激光技术可能使这种为金属着色的工作产生革命性的变化。从珠宝、家用器皿到军事伪装,甚至望远镜的光学滤波器,这项技术具有广泛的应用空间。它同时会减少对环境不友好的油漆和其他涂料的使用量。 激光的一个不可思议的本领便是能够改变物质的光学特征。强烈的激光束能够在

激光脉冲沉积(PLD)的历史背景

  早于1916年,爱因斯坦(Albert Einstein)已提出受激发射作用的假设。可是,首次以红宝石棒为产生激光媒介的激光器,却要到1960年,才由梅曼(Theodore H. Maiman)在休斯实验研究所建造出来。总共相隔了44年。使用激光来熔化物料的历史,要追溯到1962年,布里奇(Br

光量子计算机开发出新理念

日本东京大学、日本电信电话公司等机构参与的一个研究团队日前发布联合公报说,他们利用量子纠缠,找到了能够自由控制量子光脉冲波形的方法,这将有助于光量子计算机等量子技术的开发。  据公报介绍,优秀光源的开发具有重要意义,激光的发明大大促进了科技发展。能以任意脉冲波形输出激光的任意波形发生器是目前通用性最

物理所成功产生中红外波段高平均功率近周期飞秒激光脉冲

  扩展激光波长范围是光谱学的重要内容之一,得益于超快光学的快速发展,目前人们已产生了振荡频率覆盖从太赫兹、红外、可见、极紫外乃至X射线的相干辐射,极大地推进了光科学挑战极限的能力。特别是近年来在阿秒脉冲激光、光学频率梳、超强物理等研究中,红外飞秒激光作为取得新突破的基础和关键,引起了人们越来越广泛

超强激光脉冲实现单次全结构测量

艺术家对 RAVEN 技术的示意图。该技术利用微焦点和光谱色散测量复杂的光脉冲,然后将其输入神经网络进行检索。图片来源:伊赫桑·法里迪/美国科学促进会优瑞科网站英国牛津大学联合德国慕尼黑大学和马克斯普朗克量子光学研究所发布了一项开创性技术,首次实现了对超强激光脉冲全结构的单次测量。研究团队表示,这项

染料激光器的脉冲产生方式介绍

激光器可以在连续或脉冲模式工作。当光脉冲的速率小于激光器的空腔寿命时,称作脉冲激光器。一些工作介质不能承受连续的泵浦,所以只能以脉冲方式工作。当激光器以脉冲方式工作时,会在瞬间释放巨大能量,使金属材料局部蒸发,从而完成打孔,切割等工作。如果采用连续工作方式,由于热传导,使得加工难以进行。脉冲产生方式

单脉冲激光器的功能介绍

中文名称单脉冲激光器英文名称single pulse laser定  义激光脉冲输出的间隔相对较长且无规律的脉冲激光器。应用学科机械工程(一级学科),光学仪器(二级学科),激光器件和激光设备-激光器名称(三级学科)

超短激光脉冲能瞬间点玻成“金”

  奥地利维也纳技术大学与日本筑波大学研究人员通过计算机模拟证明,只需用激光照一下,不到一秒钟石英玻璃就会具有金属的性质。研究人员指出,利用这种效应来制造逻辑开关,会让现有微电子设备的速度大大提高。相关论文发表在8月18日《物理评论快报》上。   此前德国科学家曾做过一项实验。当用激光照射石英玻璃

超短激光脉冲在加工心脏支架的应用

自1986年问世以来,支架改变了冠心病的治疗方式。到1999年,基于支架的手术占所有经皮冠状动脉介入术(PCI) 的84%。激光切割几乎从一开始就用于冠状动脉支架的制造。 采用纳秒脉冲红外(IR)激光器进行激光切割,可以很容易地满足早期不锈钢支架大件加工的精度要求。但是,纳秒激光烧蚀的热特性导致切割

新突破:首次实现超短红外脉冲波形的控制

  慕尼黑大学(LMU)attoworld团队和马克斯·普朗克量子光学研究所的一个国际激光物理学家团队已经对中红外波长范围内的光脉冲实现了前所未有的控制。图1, 单周期Cr:ZnS激光源的实验装置。  超短红外光脉冲是一系列技术应用的关键。振荡的红外光场可以激发样品中的分子使其以特定频率振动,或驱动

脉冲激光器的原理和常用类型

激光器从运行上分为连续激光器和脉冲激光器。脉冲激光器是指单个激光脉冲宽度小于0.25秒、每间隔一定时间才工作一次的激光器,它具有较大输出功率,适合于激光打标、切割、测距等。常见的脉冲激光器有固体激光器中的钇铝石榴石(YAG)激光器、红宝石激光器、钕玻璃激光器等,还有氮分子激光器、准分子激光器等。调Q

X射线激光器发射有史以来最强脉冲

据英国《新科学家》网站22日报道,美国SLAC国家加速器实验室的直线加速器相干光源(LCLS)发出有史以来最强X射线脉冲。该脉冲仅持续4.4万亿分之一秒,产生的功率却接近1太瓦(100亿兆瓦),为普通核电站年产量的1000倍。这些超快X射线可用于更详细地拍摄分子内部情况,促进基础物理和材料科学领域发

X射线激光器发射有史以来最强脉冲

科技日报北京5月23日电 (记者刘霞)据英国《新科学家》网站22日报道,美国SLAC国家加速器实验室的直线加速器相干光源(LCLS)发出有史以来最强X射线脉冲。该脉冲仅持续4.4万亿分之一秒,产生的功率却接近1太瓦(100亿兆瓦),为普通核电站年产量的1000倍。这些超快X射线可用于更详细地拍摄分子

单脉冲激光器的定义和功能

中文名称单脉冲激光器英文名称single pulse laser定  义激光脉冲输出的间隔相对较长且无规律的脉冲激光器。应用学科机械工程(一级学科),光学仪器(二级学科),激光器件和激光设备-激光器名称(三级学科)

脉冲激光器的功能和种类介绍

激光器从运行上分为连续激光器和脉冲激光器。脉冲激光器是指单个激光脉冲宽度小于0.25秒、每间隔一定时间才工作一次的激光器,它具有较大输出功率,适合于激光打标、切割、测距等。常见的脉冲激光器有固体激光器中的钇铝石榴石(YAG)激光器、红宝石激光器、钕玻璃激光器等,还有氮分子激光器、准分子激光器等。调Q

新激光装置用超快脉冲探测超材料

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脉冲激光清洗设备原理及发展趋势

 脉冲激光清洗除锈是一种先进的表面处理技术,利用脉冲激光能量作用于金属表面,通过物理、化学作用去除表面污染物、铁锈、氧化物等,从而清洗金属。表面目的。该技术具有高效、环保、节能等优点,因此在工业生产中得到了广泛的应用。  一、脉冲激光清洗除锈原理  脉冲激光清洗除锈的原理主要是利用激光与物质相互作用

中红外激光调频首次实现

  据美国物理学家组织网3月28日报道,美国科学家首次在实验室实现了中红外线激光的频率调制,在波长为100吉赫兹(GHz)及以上的光谱范围内,移动式平台不需要使用光纤也能实现每秒传输1000亿字节数据。新研究有望给通讯方式带来变革。   最新技术由斯蒂文斯理工学院超速激光光谱实验室

极紫外激光的可靠光源?少周期飞秒驱动源激光脉冲产生

  少周期飞秒驱动源是产生极紫外波段孤立阿秒脉冲的重要条件,采用常规方案需要经过光谱展宽与脉冲压缩两个过程,不仅效率低,而且压缩元件对大能量脉冲的承受能力也极为有限。近年来人们利用光谱展宽过程中的非线性效应实现色散补偿,即自压缩效应,为这一问题的解决提供了新的思路,不仅简化了脉冲压缩过程,也有利于大

他靠量子力学拿了诺奖,却在量子力学上挂科

今天的诺贝尔物理学奖,颁给了法国的阿兰·阿斯佩、美国的约翰·克劳泽以及奥地利的安东·塞林格。其实这哥仨儿在2010年已经一起得过沃尔夫奖了,今天是诺奖再聚首。他们的研究解读在今天的推送里,比较难懂。这里我们来讲讲三位量子大佬轻松的趣事,毁一下他们严肃科学家的人设(不是)。文艺老年塞林格科幻中二粉塞林

德奥科学家创造史上最短暂激光脉冲

  德国马克斯-玻恩非线性光学与短脉冲光谱学研究所5月10日发表公报说,该机构科学家与奥地利同行共同创造了出现时间仅为12阿秒的激光脉冲,打破了最短暂激光脉冲的世界纪录。  阿秒是微观世界的时间单位,相当于10的负18次方秒。如果将100阿秒与1秒相比,相当于拿1分钟与整个宇宙的寿命140