科学家首次在实验中让原子伴着光子“跳舞”

3月29日 中国、美国、澳大利亚三国科研人员组成的联合研究团队,首次在实验中让原子伴着光子“跳舞”,并揭示了这种“舞蹈”的“音乐节奏”。相关研究成果已发表于国际物理学权威期刊《物理评论快报》。 这个由中科院武汉物理与数学研究所研究员江开军领衔的研究团队,利用涡旋光和原子相互作用,将超冷原子缓慢地旋转起来,实现了旋转的原子和涡旋光之间相干耦合,即超冷原子的自旋-轨道角动量耦合效应。这是科学家首次在实验中实现自旋-轨道角动量耦合的稳定状态。 “先前人们主要利用光场或磁场等外场对超冷原子进行搅动来制备涡旋,原子的旋转与外界搅动之间并不发生相干耦合。”江开军说,他们利用带有涡旋的光驱动原子两能级(分别记为自旋向上和自旋向下)间发生跃迁,在这个过程中,将光的涡旋相干地转移给原子。 在实验中,原子的状态可以分为三种:自旋向上的原子转而自旋向下的原子不转;自旋向上的原子不转而自旋向下的原子转;两种原子朝相反方向旋转。通过控制光的强度......阅读全文

光子特性相关概述

  从波的角度看,光子具有两种可能的偏振态和三个正交的波矢分量,决定了它的波长和传播方向;从粒子的角度看,光子静止质量为零,电荷为零,半衰期无限长。光子是自旋为1的规范玻色子,因而轻子数、重子数和奇异数都为零。  光子的静止质量严格为零,本质上和库仑定律严格的距离平方反比关系等价,如果光子静止质量不

光子如雪也能崩塌

  寂静的雪山,随着一声“咔嚓”的轻响,雪层断裂,“白色妖魔”呼啸而下,巨大的力量能将将所过之处扫荡殆尽,自然界的雪崩危害巨大,能摧毁森林、威胁人类。实际上,雪崩并非雪花专有,光子也能发生雪崩,同样的能量喷涌,带来的却是革命性的应用。 近日,研究人员开发出了第一个证明“光子雪崩”的纳米材料,这可

LSCM的双光子技术

近年来LSCM推出了双光子技术,即利用两个低能量激发光子激发一个荧光分子,其荧光波长等于一个高能量单光子直接激发一个荧光分子,却降低荧光损耗,并具有更高的激发功率和稳定的穿透力,从而提高图片分辨率,值得进行尝试和应用。总之,LSCM技术因其简单易行的前期处理、高辨识度的后期成像及无损于样品等优势,将

什么叫光子计数技术

光子计数技术,是检测极微弱光的有力手段,这一技术是通过分辨单个光子在检测器(光电倍增管)中激发出来的光电子脉冲,把光信号从热噪声中以数字化的方式提取出来。这种系统具有良好的长时间稳定性和很高的探测灵敏度。目前,光子技术系统广泛应用于科技领域中的极微弱光学现象的研究和某些工业部分中的分析测量工作,如在

光子的特性详细叙述

  光子能够在很多自然过程中产生,例如:在分子、原子或原子核从高能级向低能级跃迁时电荷被加速的过程中会辐射光子,粒子和反粒子湮灭时也会产生光子;在上述的时间反演过程中光子能够被吸收,即分子、原子或原子核从低能级向高能级跃迁,粒子和反粒子对的产生。  在真空中光子的速度为光速,能量E和动量p之间关系为

“基于里德堡阻塞的光子与原子量子态源的研究”项目启动

  10月18日,国家重点研发计划青年科学家项目“基于里德堡阻塞的光子与原子量子态源的研究”项目启动会在中国科学院武汉物理与数学研究所召开。出席此次会议的有来自山西大学、武汉大学、南京大学、人民大学、华东师范大学和中科院武汉物数所等单位的项目专家组成员、项目首席科学家和研究骨干等。  国家重点研发计

纳米光子学与生物光子学联合研究中心在长春成立

  国际纳米光子学与生物光子学联合研究中心日前在长春成立。这是长春理工大学与美国纽约州立大学在光学领域共同搭建的一个合作平台。   纳米制造技术是21世纪的关键技术之一,生命科学是当今世界科技发展的热点之一。随着激光技术、光谱技术、显微技术以及光纤技术的飞速发展,由光学、纳米、生物领域融合而成的新

多光子显微镜成像技术:双光子显微镜角膜成像

角膜提供了眼睛的大部分折射能力,由5层组成(图1),从外到内依次是上皮层,鲍曼层、基质、角膜后弹力层(间质膜)、内皮层。 wx_article_20200815180121_819doe.jpg 图1 角膜的组织学结构 上皮层负责阻挡异物落入角膜,厚约50μm,由三

多光子显微镜成像技术:双光子显微镜角膜成像

角膜提供了眼睛的大部分折射能力,由5层组成(图1),从外到内依次是上皮层,鲍曼层、基质、角膜后弹力层(间质膜)、内皮层。图1 角膜的组织学结构上皮层负责阻挡异物落入角膜,厚约50μm,由三种细胞构成,从外到内依次是表层细胞、翼细胞和基底细胞。只有基底细胞可进行有丝分裂和分化,基底细胞的补充是由从角膜

新实验未见“暗光子”的“芳踪”这并非表明暗光子不存在

  美国布鲁克海文国家实验室的科学家对“开创性高能核反应交互实验(PHENIX)”的最新数据进行了分析,结果并未发现“暗光子”的踪迹。他们表示,最新研究并非表明暗光子不存在,只是意味着暗光子不太可能是导致“μ介子的G-2反常磁矩”出现的“罪魁祸首”。  “暗光子”的“行为举止”与普通光子类似,会同任

光子材料迎来产业升级契机

   如今,新材料产业已站在战略新兴产业发展的风口浪尖。当前我国新材料产业必须及时把握技术领先优势,尽快将成熟的具有自主知识产权的研究成果,转化为应用产品,同时还要秉持“质量”和“环保”的立业之本,逐步开展光子材料等新技术新产品的研发工作。  今年初,新材料产业发展迎来重大利好消息。工信部、发改委、

光子嫩肤仪器有哪些功效

  美容行业正在快速的发展,如何认知哪款仪器适合自己美容院的就显得尤为重要。今天推荐一款飞嘉的DPL精装嫩肤美容仪。光子嫩肤治疗是时下较为时髦的医学美容技术,它是在激光技术的基础上衍生出来的一项新技术, 发射的是宽光谱强脉冲光。   光子嫩肤仪器有哪些功效呢,治疗多种肌肤问题的,可以治疗雀斑、脂溢

双光子显微镜简介

双光子荧光显微镜是结合了激光扫描共聚焦显微镜和双光子激发技术的一种新技术。双光子激发的基本原理是:在高光子密度的情况下,荧光分子可以同时吸收 2 个长波长的光子,在经过一个很短的所谓激发态寿命的时间后,发射出一个波长较短的光子;其效果和使用一个波长为长波长一半的光子去激发荧光分子是相同的。双光子

光子的基本特性有哪些?

  量子电动力学确立后,确认光子是传递电磁相互作用的媒介粒子。带电粒子通过发射或吸收光子而相互作用,正反带电粒子对可湮没转化为光子,它们也可以在电磁场中产生。  光子是光线中携带能量的粒子。一个光子能量的多少正比于光波的频率大小,频率越高,能量越高。当一个光子被原子吸收时,就有一个电子获得足够的能量

实验室通过光子晶体和纳米线组合实现光子集成新突破

  LinkedIn与电子一体化的巨大成功故事相反,光子集成技术还处于起步阶段。它面临的最严重的障碍之一是需要使用不同的材料来实现不同的功能,不像电子集成。更复杂的是,许多光子集成所需的材料与硅集成技术不兼容。   到目前为止,在光子电路中放置各种功能纳米线,以达到所需的功能已经表明,虽然完全有可能

多光子显微镜成像技术:多光子显微镜用于体内神经元...

多光子显微镜成像技术:多光子显微镜用于体内神经元成像的多种技术与传统的单光子宽视野荧光显微镜相比,多光子显微镜(MPM)具有光学切片和深层成像等功能,这两个优势极大地促进了研究者们对于完整活体大脑深处神经的了解与认识。2019年,Jerome Lecoq等人从大脑深处的神经元成像、大量神经元成像、高

纠缠光子拍出“薛定谔猫”悖论照片

由未通过拍摄目标的光子拍摄的镂空猫图案。   最近,奥地利物理学家设计出一种新奇方法,无需光与拍摄目标相互作用,利用量子效应也能拍出照片。这听起来似乎颠覆了传统物理的成像原理,他们用一个镂空的猫图案进行了实验,虽不是一张同时“要死要活”的猫照片,却是粒子能同时处于两种状态的证明。相关论文发表在8月2

双光子荧光显微镜

在一般的荧光现象中,由于激发光的光子密度低,一个荧光分子只能同时吸收一个光子,再通过辐射跃迁发射一个荧光光子,这就是单光子荧光。对于以激光为光源的荧光激发过程,则可能产生双光子甚至多光子荧光现象,这时所用的激发光源强度高,光子密度满足荧光分子同时吸收两个光子的要求。以一般的激光为激发光源的过程中,光

硅光子平台开发获重要成果

  近日,中国科学院微电子研究所集成电路先导工艺研发中心研究员闫江团队在硅光子平台开发方面取得新进展,完成硅基波导集成的锗探测器和硅基调制器的流片并取得优良结果。  硅光子技术是集成电路后摩尔时代的发展方向之一,旨在利用基于互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺的大规模集成电路技术在硅基衬底上进行光子

微波和光学光子首次实现纠缠

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500933.shtm

光合作用始于单个光子

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/503105.shtm

光子学新秀,期刊实力派

创刊2年即被SCI收录、影响因子5年内从3到6、备受院士团队青睐、文章被引量频频出彩…… 以上是Photonics Research(下称《光子学研究》)创刊8年来的部分成绩。不过,对办刊者而言,影响因子和被引量绝不是唯一要追求的指标,最令他们有成就感的事,也远不止于此。 “光子”1905年

单光子波长转换首次实现

  美国国家标准和技术研究院(NIST)10月15日表示,科学家首次将量子源(半导体量子点)产出的波长为1300纳米的近红外单光子转换成波长为710纳米的近可见光光子。这种单光子波长(或颜色)转换的实现有望帮助开发出拥有量子通信、量子计算和量子计量的混合型量子系统。   量子信息处

微波光子滤波技术概述(二)

1.2、负抽头的实现非相干的微波光子滤波器一般只能实现正抽头,这对于滤波器的应用不利。因为传统正系数的全光滤波器只能实现低通的滤波功能,而且其滤波形状受到极大的限制,滤波效果往往不太理想,所以负抽头对全光滤波器来说一直都是设计中的热点问题。这方面的研究在20世纪80年代就已经展开,但在最近才获得重大

双光子共聚焦显微镜

双光子共聚焦显微镜是为了解决生物检测中样品染料标记的光漂白现象而提出的,因为共焦孔径光阑必须足够小以获得高分辨率的图像,而孔径小又会挡掉很大部分从样品发出的荧光,包括从焦平面发出的荧光,这样就要求激发光必须足够强以获得足够的信噪比;而高强度的激光会使荧光染料在连续扫描过程中迅速褪色(即光漂白现象),

微波光子信号的产生(一)

伴随微波射频通信技术的发展与光通信技术的日益成熟,两者间的相互渗透成为一种需要并逐步成为可能。在现有器件条件下,在100GHz带宽范围内,电、光模拟信号可以很方便的自由转换,在光域对模拟信号进行选频滤波,放大也可以方便地实现,这就为微波光子(Microwave Photonics)技术出现提

新进展:光子纳米喷流研究

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所传感中心研究员杨慧团队在光子纳米喷流领域取得新进展。相关研究成果以Inflection point: a perspective on photonic nanojets为题,发表在Photonics Research上。深圳先进院助理研

微波光子信号的产生(二)

1.3、谐波频率产生外差法的主要缺陷在于需要进行差拍的两路不同频率的光保持稳定的相位关系以确保获得比较小的相位噪声,而如果能从一个光源出发通过各种非线性效应产生高次谐波分量,就可以得到具有相对稳定相位关系的若干光频率,只要能从其中选取两个进行拍频,则可以解决这个问题。在前面提到的调制非线性就是一个例

微波光子滤波技术概述(一)

微波光子技术[1]是伴随着半导体激光器、集成光学、光纤波导光学和微波单片集成电路的发展而产生的一种新兴技术,是微波和光子技术结合的产物,它在射频(RF)信号的产生、传输和处理等方面具有潜在的应用前景。由于射频信号的光滤波技术具有可实现宽带可调谐滤波的功能,因而能够克服电子瓶颈、滤除强干扰信号等优势。

与单光子共焦显微镜相比,双光子共焦显微镜有何优点

  双光子共焦显微镜具有许多突出的优点:双光子共焦显微镜可以采用波长比较长的、在生物组织中穿透能力比较强的红外激光作为激发光源,因此可以解决生物组织中深层物质的层析成像问题。由于双光子荧光波长距离发光波长,因此双光子共焦显微镜可以实现暗场成像。双光子可以避免普通成像中的荧光漂白问题和生物细胞的光致毒