我国科学家确定光子质量的上限
光子通常被视为无质量粒子,这一假设基于麦克斯韦电磁理论和爱因斯坦的狭义相对论。然而,如果光子具有非零质量,将对现有物理理论带来深远影响。最新研究中,中国科学院新疆天文台脉冲星团组周霞研究员与合作者首次推导出非零质量光子在等离子体中的传播色散关系,并通过超宽带(UWB)接收机采集的脉冲星测时数据和快速射电暴(FRBs)数据,确定了光子质量的严格上限为9.52 × 10^-46 kg(5.34 × 10^-10 eV c^-2),该研究首次从理论上推导出非零质量光子在等离子体中的传播特性,为验证光子质量提供了新方法,成果已发表在《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal,?965:38, 2024) 。研究团队利用帕克斯脉冲星测时阵列(PPTA)的高精度测时数据和快速射电暴(FRBs)的消色散脉冲数据,通过UWB接收机覆盖的宽频率范围,提高了信号的信噪比和色散测量的准确性。高时间分辨率的UWB技术使得信号......阅读全文
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
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
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
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
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
基于调频的光子探测新技术面世
目前的光子检测技术通常依赖于电压或电流幅度的变化,但美国中佛罗里达大学教授德巴希·钱达等人开发出了通过调制振荡电路频率来检测光子的方法,为超灵敏的光子检测铺平了道路。这种基于调频的方法可用于创建低成本且高效的非制冷红外探测器和成像系统,广泛应用于医学成像、通信以及安保等领域。相关论文发表于新一期
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。
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
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
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
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
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。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
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
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。
“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
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。
2012棱镜光子学创新奖揭晓
日前在美国旧金山举行的西部光电展上揭晓了2012年度棱镜光子学创新奖。该奖项由国际光学工程学会(SPIE)和Photonics Online网站共同赞助,评审委员会专家主要来自于产业界和学术界。 获奖成果包括以下九项:①用于转换激发拉曼差分光谱的体布拉格光栅(VBG)稳定双波长激光;②超高速飞
容忍光子损失玻色采样实验首次实现
中国科学技术大学教授潘建伟及其同事陆朝阳等与中国科学院上海微系统与信息技术研究所尤立星小组合作,实验研究了一种量子计算模型“玻色采样”对光子损失的鲁棒性,证明容忍一定数目光子损失的玻色采样可以带来采样率的有效提升。该研究成果为通过玻色采样实现量子霸权开辟了一条高效的途径,并于近日以“编辑推荐文章”的
闪存技术有望带来太赫兹频率光子芯片
闪存技术有望带来太赫兹频率光子芯片将计算机运行速度提高一百倍科技日报北京3月26日电(记者刘霞)据美国《每日科学》网站25日报道,以色列科学家提出了一种新型集成光子回路制备技术——在微芯片上使用闪存技术,有望使体型更小、运行速度更快的光子芯片成为现实,运算频率达太赫兹量级,从而将计算机和相关通信设备
中国科学家首次实现十光子纠缠
中国科学技术大学教授潘建伟及其同事陆朝阳、陈宇翱等组成的研究小组在国际上通过两种不同的方法制备了综合性能最优的纠缠光子源,首次成功实现十光子纠缠,打破了之前由该研究组保持了多年的八光子纪录,再次刷新了光子纠缠态制备的世界纪录。成果以“编辑推荐”的形式发表于国际学术期刊《物理评论快报》和美国光学学
量子点源产生近乎完美纠缠光子对
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519839.shtm科技日报北京3月26日电 (记者张梦然)加拿大滑铁卢大学量子计算研究所(IQC)科学家汇集了两项诺贝尔奖的研究概念,从量子点源有效地产生了近乎完美的纠缠光子对。发表在《通信物理》上的该
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
新型光子芯片突破高性能计算“带宽瓶颈”
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/504111.shtm
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
光子的量子纠缠实现快速可视化
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/507000.shtm
自适应神经连接光子处理器问世
德国明斯特大学、英国埃克塞特大学和牛津大学联合团队现已开发出一种所谓的基于事件的架构,该架构使用光子处理器,通过光来传输和处理数据。与大脑类似,这使得神经网络内的连接不断适应成为可能。这种可变的连接是学习过程的基础。该研究发表在新一期《科学进展》杂志上。 现代计算机模型(例如复杂、强大的人工智
量子点源产生近乎完美纠缠光子对
加拿大滑铁卢大学量子计算研究所(IQC)科学家汇集了两项诺贝尔奖的研究概念,从量子点源有效地产生了近乎完美的纠缠光子对。发表在《通信物理》上的该项成果将推动量子通信领域的发展。 纠缠光子源示意图。嵌入半导体纳米线中的铟基量子点(左),以及如何从纳米线有效提取纠缠光子。 纠缠光子是在远距离也能