集成光量子器件中单光子阻塞新原理揭示
记者从中国科学技术大学了解到,该校郭光灿院士团队邹长铃研究组,提出了在单个光学模式中利用极弱的光学非线性实现光子阻塞的新原理和新方案,并分析了其在集成光学芯片上实现的实验可行性。相关成果日前发表在国际知名期刊《物理评论快报》上。 单光子之间的非线性相互作用是在室温下实现可扩展光量子信息处理的核心资源。然而,受限于材料的非线性极化率和光学损耗,在非线性光学系统中直接观测到单光子级的光子相互作用极为困难,因此传统的单光子产生方法主要依赖于概率性的参量下转换并需要较高的泵浦光功率。 最近,国际上集成非线性光子学的实验研究取得了突飞猛进的发展,以铌酸锂、磷化铟镓等材料为代表的平台已经将光学模式的单光子非简谐度提升到了1%量级,提供了一种在室温下实现弱光量子效应的新途径。例如,通过多个微腔耦合构建多模量子干涉,或者以脉冲激光驱动单个微腔,可以实现单光子的阻塞效应,从而利用集成光子器件从相干激光中过滤出单个光子。但是,这些研究方案所......阅读全文
中国科大等发现基于单原子层的新型单光子源
中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等与华盛顿大学许晓栋、香港大学姚望合作,在国际上首次在类石墨烯单原子层半导体材料中发现非经典单光子发射,连接了量子光学和二维材料这两个重要领域,打开了一条通往新型光量子器件的道路。该工作于5月5日在线发表在《自然·纳米技术》上。同期的“新闻视角”栏目撰文评论该工作“
中国科大在基于人工维度全光器件设计方面取得进展
中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室在基于人工维度的全光器件的设计方面取得新进展。该实验室教授周正威小组在理论上提出通过调控简并光腔中的轨道角动量光子可以实现全光量子存储器和滤波器,这为光学人工维度的应用开创了一条新的道路。主要研究成果于7月14日发表在国际学
中科大量子调控研究团队创造系列“世界首次”
“他们使得中国科学技术大学,因而也是整个中国,牢牢地在量子计算的世界地图上占据了一席之地。”英国《新科学家》杂志曾这样评价中国科大潘建伟教授领导的团队。 潘建伟的团队是中国科大量子调控领域四个主要团队之一。所谓量子调控,就是通过技术手段去操纵光子、原子、分子等微观粒子的状态和相互作用
科学家在集成光子芯片上实现人工合成非线性效应
中国科学技术大学郭光灿院士团队在集成光子芯片量子器件的研究中取得新进展。该团队邹长铃、李明研究组提出人工合成光学非线性过程的通用方法,在集成芯片微腔中实验观测到高效率的合成高阶非线性过程,并展示了其在跨波段量子纠缠光源中的应用潜力。相关成果10月20日在线发表于《自然—通讯》。 自激光问世以来
郭光灿团队研制出自主知识产权的量子计算机控制系统
近日,在位于中国科学技术大学的中科院量子信息重点实验室里,数名研究人员正操作一台20寸行李箱大小的仪器,进行量子芯片的调试等操作。而在几周之前,完成这些操作还需要满满一屋子的设备。 这台行李箱大小的仪器,就是中科大郭光灿院士及其同事郭国平、孔伟成等近期成功研制出的量子计算机控制系统——本源量子
我国研究的单光子源有望为量子应用开辟新前景
8月1日,《自然-通讯》(Nature Communications)在线发表了华中科技大学物理学院引力中心教授李霖课题组的研究成果。该工作首次将里德堡单光子源的纯度和全同度同时提升至99.9%以上,并利用该单光子源实现了国际上最高保真度的光量子逻辑门。该研究成果有望为光量子信息处理和分布式光量子系
新理论首次精确定义单光子形状
据最新一期《物理评论快报》杂志报道,英国伯明翰大学科学家提出一种新理论,以前所未有的详细程度探讨了光子(光的单个粒子)的本质。该理论首次精确定义了单个光子的形状,改变了人们对光与物质在量子层面如何相互作用的理解,代表了人们对光的理解的重大飞跃。这一理论为将来在实践中应用光—物质相互作用工程奠定了
单光子脉冲速成法确保数据安全
据英国谢菲尔德大学官网近日报道,该校研究人员解决了量子物理中的一个关键性难题,开发出了一种生成极快单光子光脉冲的方法,有助于提供全面安全的数据传输。 过去几十年来,使用光沿着光纤传输数据变得日益普遍,但目前每个脉冲含有数百万个光子,这意味着,原则上某些光子可以在不被察觉的情况下被拦截或窃听。虽
硅单光子探测器取得重要进展
由无锡中微晶园电子有限公司牵头承担的国家重点研发计划“重大科学仪器设备开发”重点专项“高灵敏硅基雪崩探测器研发及其产业化技术研究”项目经过近两年的努力,突破了低抖动、大光敏面硅单光子探测芯片设计、界面电场调控的离子注入和氧化层制备、低噪声芯片封装等关键技术,开发出硅单光子探测器样机。近日,项目顺
室温下首次实现电驱动单光子源
高品质的单光子源是实现光量子信息技术的基础。20日,记者从浙江大学获悉,该校光电学院方伟与化学系金一政、彭笑刚合作,首次实现了室温下基于胶体量子点的电驱动高纯度单光子源,为研发实用化、集成化的单光子源开辟出一条新路。该成果研究论文日前发表于《自然·通讯》杂志上。 太阳光、电灯等发出的都是“抱团
新理论首次精确定义单光子形状
据最新一期《物理评论快报》杂志报道,英国伯明翰大学科学家提出一种新理论,以前所未有的详细程度探讨了光子(光的单个粒子)的本质。该理论首次精确定义了单个光子的形状,改变了人们对光与物质在量子层面如何相互作用的理解,代表了人们对光的理解的重大飞跃。这一理论为将来在实践中应用光—物质相互作用工程奠定了基础
我国学者新成果有望为量子应用开辟新前景
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/8/483800.shtm 8月1日,《自然-通讯》(Nature Communications)在线发表了华中科技大学物理学院引力中心教授李霖课题组的研究成果。该工作首次将里德堡单光子源的纯度和全同度同时
中国科学技术大学:实现毫秒级可集成量子存储器
中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在可集成量子存储领域取得进展。该团队李传锋、周宗权研究组基于团队原创的无噪声光子回波(NLPE)方案,将可集成量子存储器的存储时间从10微秒级提升至毫秒级,突破了传统光纤延迟线的效率。 光量子存储器是克服信道损耗、构建大尺度量子网络的核心器件。光量
李传锋研究组成功研制出世界最高效固态量子存储器
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李传锋研究组,成功实现确定性单光子的多模式固态量子存储,一次可以存储100个量子比特,创造了世界最高水平。该成果发表在10月15日的世界著名学术期刊《自然·通讯》上。 量子通信被认为是绝对安全的通信方式,其基本原理是利用单个光子加密携带一
4900万元-“多通道超导单光子探测器”国家重大仪器专项启动
日前,南京大学电子科学与工程学院吴培亨院士承担的国家重大科研仪器设备研制专项“多通道超导单光子探测器”正式启动。国家自然科学基金委数理学部汲培文副主任、浙江大学张泽院士、中国科技大学郭光灿院士、北京大学龚旗煌教授、上海技术物理所陆卫研究员,国家自然科学基金委相关部门负责人和项目管理工作
李传锋:“玩”出来的青年物理学家
中国科大 李传锋教授 一向谦逊低调的青年学者李传锋教授近段时间连获大奖,继去年获得王大珩光学奖之后,今年又获得国家杰出青年科学基金。在刚刚召开的第十三届中国青年科技奖颁奖大会上,他又作为获奖者代表发言。 作为中国科学技术大学(以下简称“中国科大”)的“土著”教授,李传锋是同事眼里的“好学生”、“
中国科大首次实现高效率单光子源
中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟,中国科学技术大学教授陆朝阳、霍永恒等在国际上首次实现效率超越可扩展线性光量子计算损失容忍阈值的高性能单光子源,综合指标达到国际最先进水平,为未来实现通用光量子计算奠定了关键技术基础。2月28日,相关研究成果在线发表于《自然-光子学》。单光子源系统示意图
我国科学家实现多模量子态的长时间存储
近日,中国科学技术大学郭光灿院士团队在长时间空间多模量子态存储方向取得新进展,科研团队利用磁场操控技术结合钟态制备的方法实现了基于冷原子系综的光子高维轨道角动量态的长时间存储。 长距离量子通信的实现离不开量子中继,其中量子存储器是构建量子中继的核心。由于冷原子系综具有集体增强效应以及光谱一
集成在光学电路中的单光子源问世
荷兰的一个研究小组找到了一种能够完全集成在光学电路中进行光学量子计算的单光子源。该发现为单光子量子计算的出现铺平了道路。相关论文发表在最新一期的《纳米快报》杂志上。 到目前为止,不少研究团队已经能用数个光子在小规模上进行光学量子计算,“线性光学量子计算”的可行性已获充分证明,但单光子量子计算仍
金刚石量子内存能改变单光子颜色
加拿大国家研究理事会和滑铁卢大学量子计算研究所使用金刚石中的一个量子内存,首次实现了超快单光子颜色和带宽的转换。 改变一个光子的颜色或频率,是优化量子网络中连结部件的必要条件。例如,在光量子通信中,可通过光纤的最佳传输是近红外线,但许多测量传感器在频率更高的可见光条件下会工作得更好。在光纤和
碳纳米管有望成量子单光子源
据美国洛斯阿拉莫斯国家实验室官网近日消息,该实验室研究人员正与法国、德国伙伴合作,探索碳纳米管作为量子信息处理所用的单光子发射器的潜能。发表在最新一期《自然·材料学》杂志的新研究将促进基于光学的量子通信和量子计算的发展。 论文作者之一、该实验室集成纳米技术中心(CINT)科学家斯蒂芬·多伦表示
胶体量子点单光子辐射研究取得进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/504898.shtm
化工园区VOCs监管利器-单光子电离源质谱仪
随着化工企业入园工作进程加快,化工园区的VOCs防治工作将是将来VOCs防治工作的主要方向。针对化工园区的VOCs检测及溯源的需求,单光子电离源飞行时间质谱(SPIMS系列仪器)诞生。该仪器技术采用先进的PDMS膜进样系统,具备1~500分子质量范围内的气体因子全谱分析能力,能够对VOCs气体进
量子通信:安全“无懈可击”
现代通信技术在给人们带来便利的同时,也在不断制造着安全、隐私等方面的麻烦。前者如今年的“双十一”、“双十二”网购盛宴,后者则类似仍在发酵的“棱镜门”事件——国外媒体12月21日报道,美国国家安全局曾与企业合谋,要求在移动终端广泛使用的加密技术中放置后门,以便轻易破解各种加密数据。 如今,
中国科大量子密码安全领域研究获重要突破
记者4日从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士团队在量子密码安全领域——量子密钥分发实际安全性研究中获得重要突破,利用探测器雪崩时的漏洞,量子黑客可有效控制该探测器的响应,并获取全部密钥信息而不被感知。 国际著名学术期刊Physical Review Applied近日刊发了以上科研成果。
首个电流激发光源的光量子电路问世
德国卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)官网27日发布公告称,该校科学家带领波兰和俄罗斯科学家组成的国际研究团队,解决了光子电路运用于光量子计算机的一大限制条件,首次成功将一个完整的量子光学结构集成到芯片上。发表在《自然·光子学》杂志上的这一最新成果将帮助光量子计算机早日用于数据加密、大数据超快计算及高
首个电流激发光源的光量子电路问世
德国卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)官网9月27日发布公告称,该校科学家带领波兰和俄罗斯科学家组成的国际研究团队,解决了光子电路运用于光量子计算机的一大限制条件,首次成功将一个完整的量子光学结构集成到芯片上。发表在《自然·光子学》杂志上的这一最新成果将帮助光量子计算机早日用于数据加密、大数据超快计算
中国科大首次实现确定性单光子的多模式固态量子存储
中国科学技术大学教授、中国科学院院士郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室在量子中继、量子网络的研究中取得新进展:该实验室李传锋研究组成功实现了量子点发射的确定性单光子的多模式固态量子存储。该成果在国际上首次实现量子点与固态量子存储器两种不同固态系统之间的对接,并且实现了100个时间模式的多模式量
中国科大建成新型光学量子行走实验系统
中国科学技术大学郭光灿院士团队提出基于时间复用的新型量子行走方案,建成了50步的光学量子行走实验系统,并基于该系统首次直接测量具有手征对称性的量子行走中的体拓扑不变量。该成果6月26日发表在上。 量子行走是量子信息领域的重要研究方向,理论上已经证明基于该模型可以实现普适的量子计算。尽管目前
基于碳化硅的量子器件获重大突破
记者从中国科大获悉,该校郭光灿院士团队李传锋、许金时等人与合作者合作,在国际上首次实现了单个碳化硅双空位色心电子自旋在室温环境下的高对比度读出和相干操控。这是继金刚石氮空位(NV)色心后第二种在室温下同时具有高自旋读出对比度和高单光子发光亮度的固态色心,该成果对发展基于碳化硅这种成熟半导体材料的