赫瑞瓦特大学实现光子学突破:用光控制光的时代来临
2026年5月,赫瑞-瓦特大学的科学家团队宣布实现了光子学研究领域的"世界首次"突破——成功使用光本身以超快速度控制电磁波的振荡方式。这项发表在《自然·光子学》杂志上的研究成果,标志着人类在光操控技术方面迈出了革命性的一步。 这项突破的核心在于对光偏振的精确控制。偏振是光的一个基本物理属性,决定光如何与各种材料发生相互作用,是光携带信息的重要载体。长期以来,光子学领域一直面临挑战:如何实现既具备足够响应速度,又拥有足够控制强度的偏振调控技术。赫瑞-瓦特大学的研究团队成功克服了这一长期存在的技术瓶颈。 研究团队设计了一个精巧的实验系统。他们使用一种由铝锌氧化物制成的透明薄膜作为核心材料。这种材料已被广泛应用于触摸屏设备和太阳能电池板。在常规条件下,这种材料的光学行为与普通玻璃相似。然而,研究人员开发了一种革命性的激活方法:将薄膜暴露于一个经过精密工程的超短光脉冲中,持续时间不到万亿分之一秒。 在这个极其短暂的时间窗口内,第二个光......阅读全文
中国科大等实现天文尺度的量子干涉
中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等和浙江大学王大伟、美国普林斯顿大学Marlan Scully、德国维尔兹堡大学Sven Hofling、美国路易斯安那州立大学Jonathan Dowling、上海纽约大学Tim Byrnes合作,在国际上首次实验观察到量子点单光子和太阳光之间的双光子干涉、量子纠
新型量子点发射单光子速率提升3倍
由巴西坎皮纳斯州立大学科学家领衔的国际团队,研制出一种新型低密度半导体量子点,其发射单光子的速率较传统方法提升3倍,有望助推量子通信和光子量子计算等技术进一步发展。相关研究成果发表于新一期《纳米快报》。量子点是一种纳米级半导体结构,因能捕获电子和空穴,被称为“人造原子”。在外加电场或光照下,它会发出
中国科大实现基于拉曼过程的光子混合纠缠态的量子存储
中国科学技术大学教授、中科院院士郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室在量子信息领域取得重要进展:该实验室教授史保森领导的小组利用拉曼存储协议在国际上首次实现了光子偏振纠缠态以及由光子偏振和路径不同自由度组成的混合纠缠态的量子存储。该工作对未来实现高速、宽带量子通信具有重要意义。这项研究成果于3月
西安光机所集成光学芯片研究取得系列进展
作为现代光学尤其是集成光学核心部分,高质量脉冲与相干激光光源一直以来都是学术界与产业界的重要关注点。在中国科学院B类战略性先导科技专项“大规模光子集成芯片”支持下,中科院西安光学精密机械研究所微纳光学与光子集成团队近期在片上集成光源方面取得系列研究进展。 首先,在片上实现了以49GHz为基频的
科学家研制出新型超快光脉冲原位表征技术
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/514757.shtm近日,华南理工大学教授虞华康/李志远团队联合美国约翰斯·霍普金斯大学教授Jacob Khurgin,中国科学院上海光学精密机械研究所研究员林锦添/程亚团队研发了一种可集成的新型超快光
实验室研发首款碳纳米管量子光发射器
近日洛斯阿拉莫斯国家实验室制造了一种碳纳米管量子光发射器。这种光发射器在室温和电信波长下能够进行单光子发射。 CINT纳米管是通过化学方法改变纳米管表面结构能够可控地引入发光缺陷,开发出基于碳纳米管的单个光子源。工作关键突破是能够强制纳米管在缺陷部位从单个点沿管发光,将缺陷水平限制在每管一个,
光基量子处理器实现突破-量子计算技术跃升新阶段
一个科学家小组创建了一种可重新编程的光基量子处理器,减少了光损耗,推动了量子计算和安全通信的进步。科学家们创造出了一种可重新编程的光基处理器,这在世界上尚属首次,他们认为这种处理器将开创量子计算和通信的新时代。这些新兴领域中在原子水平上运行的技术已经为药物发现和其他小规模应用带来了巨大的好处。未来,
山西大学团队在非厄米系统非互易量子关联研究中取得突破
6月3日,记者从山西大学获悉,该校光电研究所申恒教授日前带领离子阱量子计算与模拟实验室团队与湖南师范大学景辉教授团队合作,在非厄米系统非互易量子关联研究方面取得了重要进展。相关研究成果发表于《自然·光子学》。(山西大学供图)“手性”即物体与其镜像的不对称性,广泛存在于自然界中,在物理基本定律、化学反
潘建伟团队:相距1.5亿公里两个独立光源间实现量子干涉
中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等和浙江大学王大伟、美国普林斯顿大学Marlan Scully、德国维尔兹堡大学Sven Hofling、美国路易斯安那州立大学Jonathan Dowling、上海纽约大学Tim Byrnes合作,在国际上首次实验观察到量子点单光子和太阳光之间的双光子干涉、量子纠
新进展!中波红外大尺寸、高效率超透镜
日常生活中人们通过颜色与明暗差异来识别物体,感知空间维度上的物质信息。与人类的眼睛只能感知可见光不同,一些生物能够接收到人类看不到的图像信息,例如虾姑能够感知紫外与红外波段而乌贼可以通过独特的眼睛构造识别偏振信息。 从描述光子本征属性的维度出发,光子除了具有强度维度外,还具有波长、偏振、拓扑荷
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
生物系统内创建出量子纠缠
据物理学家组织网5日报道,美国西北大学的科研团队近日首次创建出来自生物系统的量子纠缠。研究人员表示,最新研究将促使科学家更好地理解生物学,也为生物学工具通过量子力学获得新功能打开了大门。绿色荧光蛋白负责水母的生物发光 图片来源:美国西北大学 早在75年前,诺贝尔奖得主埃尔温·薛定谔就好奇,量子
顾敏院士领导的研究团队在纳米信息光学领域取得重大突破
Light国际编委、澳大利亚皇家墨尔本理工大学顾敏院士领导的研究团队首次利用光学芯片实现了纳米尺度下对光子角动量的操控。相关成果以《On-chip Noninterference Angular momentum Multiplexing of Broadband Light》 为题,于2016
南京大学团队首次实现单个表面多种量子密钥分发协议
南京大学物理学院彭茹雯教授和王牧教授研究组在基于超构表面的量子通信研究中取得重要进展,首次基于单一超构表面实现多种协议量子密钥分发。该研究组通过构造多通道硅超构表面,利用偏振纠缠光子对与其相互作用,同时产生和分发多个自旋-轨道角动量(SAM-OAM)杂化态。实验上,他们将这些杂化态用于执行基于BB8
科学家仿蝴蝶翅膀微观结构-开发出纳米光子晶体
据物理学家组织网9月3日(北京时间)报道,澳大利亚斯威本科技大学和德国埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学(FAU)的一个国际研究团队,通过模仿蝴蝶翅膀的微观结构,开发出一种小于人类头发丝宽度的纳米级光子晶体设备,能同时适用于线性和圆形偏振光,使光通信更迅捷更安全。 该光子晶体可以同时
Science-Advances:中波红外偏振操控超表面功能器件新进展
中国科学院上海技术物理研究所与澳大利亚新南威尔士大学教授Andrey E. Miroshnichenko团队合作,利用超表面对中波红外光子偏振、相位和色散等维度的独特操控能力,提出了一种可用于中波红外偏振探测集成的高效多功能偏振-色散调制超构光子器件(如图1),相关成果于9月12日以Mid-In
量子技术解决了在水下拍摄实时3D图像
在水下拍摄3D图像是很棘手的,因为照明条件不一致,而且水中的颗粒会散射光线并导致失真。研究人员已经创建了一个新颖的原型系统,使用量子技术和LiDAR来克服这些困难。光探测和测距(LiDAR)系统通过测量脉冲激光从物体上反射并返回到系统接收器所需的时间(也称为"飞行时间")来创建图像。LiDAR经
显微成像、光电芯片|-2023中国光学十大社会影响力事件发布
中国光学十大社会影响力事件(Light10)是中国科技期刊卓越行动计划领军期刊 Light: Science & Applications ( https://www.nature.com/lsa/ )携手中国科学报社旗下科学传播旗舰品牌 科学网( https://www.sciencenet.
慕尼黑上海光博会阵容豪华,新老展商共绘光电盛景
随着光电技术的飞速发展,慕尼黑上海光博会已成为亚洲乃至全球光电行业的重要盛会。2025年3月11-13日,我们将迎来慕尼黑上海光博会的20周年庆典,届时将在上海新国际博览中心-3号入口厅N1-N5、E7-E4馆盛大召开。本届展会以“躬耕不辍,智启新程”为主题,预计将吸引超过1200家展商,展示面积逾
瞬态光学与光子技术重点实验室开放基金开始申请
瞬态光学与光子技术国家重点实验室依托于中国科学院西安光学精密机械研究所,以超快光学为骨干学科,开展超快光子学与技术、超高时空分辨精密物理诊断、超高速光信息传输、处理与新型光显示、能量与应用光子学、空间与生物高分辨及超高分辨光学成像方法及新型光子功能材料与高速器件等基础研究与应用基础研究
南开大学在拓扑光子学领域取得新进展
从数学到化学、生物学,再到凝聚态物理、光学,与拓扑相关的现象俯拾皆是。拓扑的概念拓展到光学,形成了拓扑光子学这一新兴研究领域,近几年不断开拓,蓬勃发展。 最近,高阶拓扑绝缘体(HOTI)由于其打破了传统的体边对应关系,在光学和光子学领域也引发了研究热潮,有望为开发新一代半导体激光等光学器件带来
西安光机所微纳光子学亚波长慢光研究取得重要进展
表面等离子体激元是指在金属表面存在的自由振动电子与光子相互作用而产生的沿着金属表面传播的电磁波,具有巨大的局部场增强效应。它能够突破传统的衍射极限,从而实现在纳米尺度上对光子的操纵和调控。表面等离子体光学为实现全光集成,发展更快、更小和更高效的新型纳米光子器件提供了一条有效的途径,
科学家采用飞秒激光实现阿秒电子动力学直接测量
中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室研究人员采用高对比度飞秒激光脉冲技术与等离子体镜锁相机制,解决了飞秒激光脉冲与阿秒电子脉冲的时空同步难题,实验中观测到电子在光场调制下的空间条纹图,实验验证了“全光阿秒电子示波器”的可行性。该研究成果近日发表于《自然—光子学》。 光子
组织的光学特性及其成像基础(二)
8.组织的吸收特性 组织的吸收是各个分子成分共同作用的结果。当光子的能量与分子的能级间隔匹配时,分子吸收光子。在短波长区(光子能量大),这些跃迁是电子跃迁。紫外区的重要吸收体包括DNA,芳香族氨基酸(色氨酸、酪氨酸),蛋白质,黑色素和卟啉(包括血红蛋白、肌红蛋白维生素B12以及细胞色素c)。 光穿透
光伏纳米粒子可用作量子光源?
据最新一期《自然·光子学》杂志报道,美国麻省理工学院研究人员证明,新型光伏纳米粒子可发出单一的、相同的光子流,这可能为研发新的量子计算技术和量子隐形传态设备铺平道路。 量子计算的大多数路线使用超冷原子或单个电子的自旋作为量子比特,以构成此类设备的基础。大约20年前,一些研究人员提出使用光作为基
郭光灿团队:首次实现光子偏振态的可集成固态量子存储
记者从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士团队李传锋、周宗权研究组基于自主加工的激光直写波导,实现了光子偏振态的可集成固态量子存储,存储保真度高达99.4±0.6%,显著推进了可集成量子存储器在量子网络中的应用。相关成果日前发表在国际知名学术期刊《科学通报》和《物理评论快报》上。 稀土掺杂晶体
郭光灿院士团队:光子偏振态的可集成固态量子存储实现
中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、周宗权研究组基于自主加工的激光直写波导,实现了光子偏振态的可集成固态量子存储,存储保真度高达99.4±0.6%。该工作显著推进了可集成量子存储器在量子网络中的应用。相关成果日前发表于《物理评论快报》。 光子的偏振态具有操作精度高和抗干扰能力强的特点,在量子
德国科学家用人造原子制造出超快光源
腾讯太空讯 据国外媒体报道,所有的光源都是通过吸收能量来工作的,譬如,从电流中——以光的形式散发能量。但能量也会以热量的形式损失,因此,在能量转变为热能之前,光源尽可能快的发出光是很重要的。超快光源可被用作,比如激光灯、LED灯及量子技术的单光子光源。德国尼尔斯波尔研究所的新研究结果表明,通过利
化学所在仿生结构色材料研究中取得系列进展
传统的显色技术通常利用色素来显色,然而色素具有化学性质不稳定、对环境不友好、容易褪色等缺点,导致其应用受到限制。相比于色素色,结构色是基于物质的周期性微纳结构(例如光栅、光子晶体等)对光的调控实现的,具有化学性质稳定、环保、高分辨率等优点,在显示、传感和防伪等方面具有广泛应用前景。特别是存在于自
南京大学马小松团队实现光的波粒二象性的可控叠加
光究竟是波还是粒子,还是二者的叠加?这个问题对于有点量子力学基础的人并不难回答,但难以回答的是人们能否对这种叠加性质进行操控? 2019年9月2日,南京大学物理学院马小松教授团队在自然杂志子刊《自然-光子学》上报道了他们的最新研究结果,该团队首次演示了单光子波动性和粒子性的非局域可控叠加。