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
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
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
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
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
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
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
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
新型纳米光子电路显示量子网络潜力
电路显示量子网络潜力 科技日报北京8月4日电（记者张梦然）美国普渡大学团队将碱金属原子（铯）捕获在集成光子电路中，可充当光子（光的最小能量单位）的晶体管。这些被“捉”到的原子，首次展示了冷原子集成纳米光子电路构建量子网络的潜力。研究成果发表在最新一期《物理评论X》上。研究人员正在做实验。图片来源：美
美利用诱导光子相互作用－制造出全新分子形态
据物理学家组织网9月25日报道，美国科学家携手，在特定的媒介下，诱导光子依附在一起形成了分子，这种全新的物质形态不仅挑战了光子之间不会相互作用这一传统观念，也有望用于量子计算机、传统计算机以及其他领域。研究论文发表在今天出版的《自然》杂志上。 该研究的领导者、哈佛大学物理学教授米哈依尔·卢
多光子非线性量子干涉首次实现
记者16日从中国科学技术大学获悉，该校郭光灿院士团队任希锋研究组与国外同行合作，基于光量子集成芯片，在国际上首次展示了四光子非线性产生过程的干涉。相关成果日前发表在光学权威学术期刊《光学》上。 量子干涉是众多量子应用的基础，特别是近年来基于路径不可区分性产生的非线性干涉过程越来越引起人们的关注
光子（量子）的主要作用是什么？
光子是传递电磁相互作用的基本粒子，是一种规范玻色子。光子是电磁辐射的载体，而在量子场论中光子被认为是电磁相互作用的媒介子。与大多数基本粒子相比，光子的静止质量为零，这意味着其在真空中的传播速度是光速。与其他量子一样，光子具有波粒二象性：光子能够表现出经典波的折射、干涉、衍射等性质；而光子的粒子性
微处理器中融入光子元件
美国研究人员日前首次在微处理器集成电路芯片内融入光子元件，为创制高速低功耗计算机处理器探索途径。 这一处理器采用简化指令组计算机（RISC－V）架构，包含超过7000万个晶体管和850个光子元件，而且是在一座现有芯片工厂内制作，显示出相关工艺与现有生产程序可以兼容。 这项研究由加利福尼亚大学
美研发“光子神经元”运算系统
据美国物理学家组织网7月19日报道，美国普林斯顿大学和航空与国防技术公司洛克希德·马丁公司合作，正在进行一项名为“光子神经元”（photonic neuron）的计划，旨在用一种光纤计算设备模拟脑神经网络的运算模式，开发出一种几乎瞬间就能作出决策的数字系统。这种设备和神经元很像，但
超快光子学有什么用
近日，美国加州大学洛杉矶分校电子与计算机工程系团队设计并搭建了基于时间展宽的光谱扫描飞行时间测距的3D激光雷达相机，最快可以实现1MHz的一维成像和无惯性扫描。这项技术可应用在自动驾驶、清洁技术(风力涡轮机)、工业自动化和面部识别等众多领域。02背景介绍在无人驾驶的汽车上，对面一辆汽车迎面驶来，车辆
光子嫩肤怎么会留下痘印
蓝宝石是激光的一种，波长不同而已。长痘痘的原因有很多，主要和内分泌有关，建议你先找准你长痘痘的原因，然后对症下药。而光子只是改善毛孔粗大，对长出来的痘痘没什么效果。
更小更强的光子芯片取得理论突破
受制于摩尔定律，信息技术载体的存储密度与运算速度的提升均面临瓶颈，人类的目光从“电”转向了速度更快的“光”，“光子芯片”的概念应运而生。记者19日从南京理工大学获悉，该校蒋立勇教授团队提出一种新方法，实现了表面等离激元空间编码功能，从理论上为多功能、多自由度调控的光子芯片的应用开发助力，让人们距
“超表面”器件能集成光子量子操作
据最新一期《科学》杂志报道，美国哈佛大学研究人员开发出一种新型光学器件，即“超表面”，可在单一的平面上完成复杂量子操作。超表面可同时承担多种传统光学元件功能，解决了光子量子信息处理领域长期存在的体积庞大、组件繁多等扩展性难题，有望推动常温下量子计算和量子网络的实现。光子是光的基本粒子，具有高速、抗干
光子能通过自身特殊力组成“分子”
概念示意图显示：在特定条件下，光子能组合成一种“双原子分子”的状态。中间哑铃型代表两个光子以波的形式结合在一起，间隔一定距离。 以往人们认为，《星球大战》中绝地武士用的光剑是磁场约束下的等离子体，而不是由光子构成。一个由美国国家标准与技术研究所（NIST）和马里兰州多家大学
简述多光子激发基本物理原理
通常情况下，一个分子或者原子每次只能吸收一个光子 ,从基态跃迁到激发态。 当光强足够高时，就会产生多光子跃迁，即一次可以吸收多个光子。以荧光物质的双光子吸收为例： 荧光分子同时吸收两个相同频率的光子 ，被激发至高能级，经过一个弛豫过程后发生自发跃迁，辐射出一频率略小于两倍入射光频率的荧光光子。
光子首次被“劈裂”成三个
据物理学家组织网近日报道，加拿大滑铁卢大学量子计算研究所（IQC）的科学家报告称，他们首次将一个光子直接“劈裂”成三个光子，这一最新研究有望促进量子技术的发展。 在该研究中，IQC首席研究员克里斯·威尔逊领导的科学家团队利用量子光学领域的自发参量下转换（SPDC）方法，首次将一个光子“劈裂”成
光子芯片开发获“隐形斗篷”魔力相助
从《哈利·波特》的“隐形斗篷”到《星际迷航》的罗慕伦隐身战舰，这些一般只存在于科幻小说或电影中。美国科研人员最近利用这些隐形原理，为微光子集成器件设计了一个特定装置，其有助开发出较硅基芯片更小、更快、更节能的光子芯片。 未来的计算机、数据中心和移动设备将用光子芯片代替电子芯片。每块光子芯片中将
中国科大制备出八光子纠缠态
日前，中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室取得重大突破，该实验室李传锋、黄运锋研究组成功制备出八光子纠缠态，刷新了世界上多光子纠缠的制备和操作数目记录。该成果在线发表在11月22日的Nature Communications上。 量子纠缠态是实现各种量子信
双光子激发的基本原理
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。双光子激发需要很高的光子密度，为了不损伤细胞，双光子显微镜使用高能量锁模脉冲激光器。
“光子折纸”技术可在芯片上折叠玻璃
据最新一期《光学》杂志报道，以色列特拉维夫大学研究人员开发出一种技术，可以直接在芯片上将玻璃片折叠成微观三维结构，他们称之为“光子折纸”。这一技术有望制造出微小而复杂的光学器件，用于数据处理、传感和实验物理研究。 团队利用新技术折叠玻璃棒（a），制作光学谐振器（b）以实现螺旋弯曲（c），还能制
减慢光速被实现，光子芯片立大功！
从中国科学院深圳先进技术研究院获悉，该院先进集成技术研究所副研究员李光元团队提出在光子芯片上减慢光速新方法，有望极大地提高慢光光子芯片器件的性能，并在光传感、光通信、光计算和光缓存等领域获得广泛的应用，也将为慢光技术研究提供新思路。相关研究成果近日发表在《纳米快报》上。 光速被认为是宇宙中最快
完美单光子源“助力”量子精密测量
中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等与美国普林斯顿大学、德国维尔兹堡大学等科学家合作，在同时具备高纯度、高不可分辨、高效率的单光子源器件上观察到强度压缩，为基于单光子源的量子精密测量奠定了基础。论文以“编辑推荐”形式近日发表于《物理评论快报》。美国物理学会Physics网站以“面向完美的单光子源”为
多光子非线性量子干涉首次实现
记者16日从中国科学技术大学获悉，该校郭光灿院士团队任希锋研究组与国外同行合作，基于光量子集成芯片，在国际上首次展示了四光子非线性产生过程的干涉。 量子干涉是众多量子应用的基础，特别是近年来基于路径不可区分性产生的非线性干涉过程越来越引起人们的关注。尽管双光子非线性干涉过程已经实现了20多年，并
单光子全息图首次“出炉”
据美国商业内幕网站（Business Insider）消息，波兰华沙大学的科学家首次制造出单个光子的全息图。他们表示，最新研究可强化科学家对量子力学的理解，赋予他们一种看待量子现象的新方式，有望开启一个全新的量子全息术时代。 全息成像与摄影术不同，可以重现物体的空间结构，让人们看清其三维形状