光子芯片温控耗能减至目前的百万分之一
美国俄勒冈州立大学和贝勒大学科学家在降低数据中心和超级计算机使用的光子芯片能耗方面取得了突破:他们开发出一种新型设备,控制光子芯片温度变化所需的能量仅为目前能耗的百万分之一,有望成为未来数据中心和超级计算机高速通信的骨干。相关论文刊登于最新一期《科学报告》杂志。 数据中心能存储、处理和传播数据和应用程序。美国能源部的数据显示,同等面积数据中心的能耗是普通办公楼的50倍,数据中心总用电量约占美国用电总量的2%。而且,随着数据量的飙升,数据中心的数量也与日俱增。 光子芯片内的电路使用光子而非像传统计算机芯片那样使用电子。光子以光速移动,能实现极快速、高效的数据传输,但需要大量能量来保持其温度稳定和高性能。目前光子学行业完全依赖“热加热器”来微调高速电光设备的工作波长并优化其性能,每台此类热加热器消耗几毫瓦的电力。 研究团队指出,一个典型的LED灯泡的功率为6到10瓦,几毫瓦听起来可能不算多,但数百万台设备加起来,电量非常惊......阅读全文
大规模异质集成光量子芯片研究取得进展
光量子芯片是推动光量子信息技术走向实用化的必然趋势。当前,主流光量子芯片大多依赖基于非线性光学过程的概率性光源产生单光子信号,但光子发射具有“几率”特性,导致发射效率低、多光子量子比特制备困难。相比之下,固态原子具有类原子的二能级结构,可实现确定性、高效率的单光子发射,是实现片上多光子量子比特制备的
光合作用始于单个光子
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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
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
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
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
原子—光子量子操控研究获得进展
华东师大物理系系主任、精密光谱科学与技术国家重点实验室长江学者张卫平领衔的研究团队,在原子—光子量子操控领域取得重要的实验研究进展,最新成果日前发表在美国物理学会杂志《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。 该实验研究表明,利用基于拉曼
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
微波和光学光子首次实现纠缠
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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
光子处理器“点亮”量子计算
科技日报北京6月1日电 (记者张梦然)英国《自然》杂志1日报告的一台量子光子处理器,仅需36微秒即可完成超级计算机需耗时超过9000年才能完成的一项任务。该系统相对过去展示的光子设备有所改进,可能代表了向创造量子计算机迈进的关键一步。 量子设备的一个关键目标是超越经典系统,建立“量子优越性”,但
关于多光子技术的展望介绍
目前,多光子技术的研究主要以双光子技术为主。与双光子激发相比 ,三光子激发更能体现出多光子成像的优势。1997年, Webb等已经实现了三光子激发对小鼠活体内的血液复合胺成像。改善成像质量、提高成像速度是多光子技术发展的方向之一。 同时,寻找和制造更适合多光子激发使用的光聚合体 、大吸收截面的荧
关于多光子技术的背景介绍
多光子技术 [1]是基于多光子激发理论提出的新型光子技术。以双光子技术为代表的多光子技术已经在生物及医学成像、单分子探测、三维信息存储、微加工等领域得到广泛应用,展示了广阔的发展前景。 双光子激发( two-photon excitation, TPE)是最简单的多光子激发( multi-ph
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。
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
双光子显微镜共享应用
仪器名称:双光子显微镜仪器编号:15017684产地:日本生产厂家:Olympus型号:FV1200MPE出厂日期:201403购置日期:201510所属单位:生命学院>蛋白质研究技术中心>细胞影像平台>设施细胞影像平台放置地点:清华大学生物医学馆U6-119固定电话:固定手机:固定email:联系
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
新款晶圆问世|硅基化合物光电集成技术大突破
据中国光谷消息,全球首片8寸硅光薄膜铌酸锂光电集成晶圆在九峰山实验室下线。此项成果使用8寸SOI硅光晶圆键合8寸铌酸锂晶圆,单片集成光电收发功能,为目前全球硅基化合物光电集成最先进技术。近年来,由于5G通信、大数据、人工智能等行业的强力驱动,光子集成技术得到极大关注。公开资料显示,光子集成的概念类可
科学家首次实现双光子“量子漫步”
据英国《每日邮报》9月19日(北京时间)报道,由英国布里斯托尔大学研究人员领导的国际研究小组制造出了一种新型的光子芯片,并在其上实现了双光子量子漫步。研究人员表示,他们的研究开辟了量子计算的新道路。 英国布里斯托尔大学量子光学中心的科学家们成功制造出了这种光子(硅)芯片。他
microRNA-芯片与表达谱芯片的联合应用
microRNA 芯片与表达谱芯片的联合应用——探究胃癌细胞株的原发性耐药的分子机制药物耐受是肿瘤治疗领域的一大难题,一般分为两种类型:其一为原发性耐药,即先前未经治疗的肿瘤细胞天生就对某种药物不敏感;其二是获得性耐药,指经过治疗的肿瘤细胞再次接受该药物治疗时变得不敏感。 目前, 国际上许多科研
生物芯片及基因芯片的概述
“生物芯片”实际上是一种微型多参数生物传感器。它通过在一个微小的基片表面固定大量的分子识别探针,或构建微分析单元和系统,实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞或其他生物组分准确、快速、大信息量的筛选或检测。基因芯片,又称DNA微探针阵列(microanav),是一种最重要的生物芯片。它集成了大量的密集排列
小芯片上的大文章——生物芯片
想象一下,在一块指甲大小的玻片、硅片、尼龙膜等材料上放上生物探针,它首先与待检测样品进行反应,然后对与反应结果相关的信号进行收集,最后再用计算机或其他方法分析数据结果,会产生什么效果呢?答案就是对细胞、蛋白质、DNA以及其他生物组分的准确、快速、大信息量的检测。这也就是我们所说的生物芯片。生物芯片的
蛋白芯片制作与应用(4)-液态芯片
液态芯片原理编码微球:分别用不同配比的两种荧光染料将直径5.6μm的聚苯乙烯微球(Beads)染成不同的荧光色,从而获得多达100种经荧光编码的微球。 交联探针、抗体或抗原:把针对不同检测物的核酸探针、抗体或抗原以共价方式结合到特定荧光编码的微球上。 检测反应:先把针对不同检测物的、用不同荧光色编码
芯片反向技术干货:FIB芯片电路修改(一)
在各类应用中,以线路修补和布局验证这一类的工作具有最大经济效益,局部的线路修改可省略重作光罩和初次试作的研发成本,这样的运作模式对缩短研发到量产的时程绝对有效,同时节省大量研发费用。封装后的芯片,经测试需将两条线路连接进行功能测试,此时可利用聚焦离子束系统将器件上层的钝化层打开,露出需要
南智光电获数千万元A轮融资,集萃华财领投
7月28日消息,南智先进光电集成技术研究院有限公司(以下简称“南智光电”)正式完成A轮数千万元融资,本轮融资由集萃华财领投,隐峰泉资本跟投。融资资金将主要用于公司“薄膜铌酸锂+X”光子芯片产线的扩建及工艺系统优化,进一步提升其在新型光子芯片中试验证、标准化制造与异质集成方向的工程化能力。 南智
新研究以极高精度控制单个光量子
德国和西班牙联合研究团队成功地以极高的精度控制了单个光量子。研究人员在《自然·通讯》杂志报告了他们如何通过声波以千兆赫频率在两个输出之间来回切换芯片上的单个光子。首次展示的这种方法可用于声量子技术或复杂的集成光子网络。 光波和声波构成了现代通信的技术支柱。虽然带有激光的玻璃纤维构成了万维网,但
科学家利用合成复频波技术补偿极化激元光子器件的损耗
在纳米光子系统中,极化激元是一种由入射光与材料表界面相互作用形成的特殊电磁模式,能够实现纳米尺度上光信息的传输和处理。极化激元材料是构建光电互联芯片的重要材料基础。然而,由于光学材料本身的损耗限制,极化激元光子器件在应用推广方面存在一定困难。 为了解决这一挑战,中国科学院国家纳米科学中心研究员
中国科大首次实现多体非线性量子干涉
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/1/492772.shtm中国科学技术大学郭光灿院士团队在多体非线性量子干涉研究中取得重要进展。该团队任希锋教授研究组与德国马克斯普朗克光科学研究所Mario Krenn教授合作,基于光量子集成芯片,在国际上首