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
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
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
中国科学技术大学实现半导体超快量子控制非逻辑单元
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在固态量子芯片研究方面取得重要进展。实验室郭国平教授、肖明教授与合作者成功实现了半导体量子点体系的两个电荷量子比特的控制非逻辑门。成果近日发表在《自然·通讯》上。 逻辑门是计算机运算的基本单元，也就是集成电路上的基本组件。现代计算机的核心
中国科学技术大学实现半导体超快量子控制非逻辑单元
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在固态量子芯片研究方面取得重要进展。实验室郭国平教授、肖明教授与合作者成功实现了半导体量子点体系的两个电荷量子比特的控制非逻辑门,成果近日发表在《自然·通讯》上。 逻辑门是计算机运算的基本单元，也就是集成电路上的基本组件。现代计算机的
我国学者新成果为探索光学领域提供全新视角
近日，清华大学深圳国际研究生院副教授宋清华、研究员李勃，中国工程院院士、清华大学材料学院教授周济与合作者在拓扑光学领域取得突破性进展。 该团队首次提出一种实动量拓扑光子晶体的概念，揭示了无序中稳定拓扑的形成机制，并实现了光子晶体的有效信息编码，为进一步探索光学领域提供了全新的研究视角。 相关
量子尺度守恒定律获验证
来自芬兰坦佩雷大学及德国、印度的科学家通过实验证实：当单个光子“分裂”为一对光子时，其轨道角动量保持守恒。这项突破性研究首次在量子尺度验证了物理学核心要义之一——守恒定律，为开发应用于计算、通信和传感领域的复杂量子态提供了全新思路。相关成果发表于新一期《物理评论快报》杂志。守恒定律是自然科学的基石，
激光调控外尔准粒子的超快运动
拓扑量子态和拓扑量子材料的理论、实验研究近年来方兴未艾，成为凝聚态物理研究领域的重要前沿。拓扑序作为一种全新的物质分类概念，与对称性一样是凝聚态物理中的基础性概念。对拓扑的深刻理解，关系到凝聚态物理研究中的诸多基本问题，例如量子相的基本电子结构、量子相变以及量子相中的许多无能隙元激发等。在拓扑材
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
单光子入射方法测量超快硬X射线能谱
利用单光子入射方法测量了高强度超短脉冲激光 (1 3 0fs,1 0 16 W cm2 ,744nm)与固体等离子体相互作用产生的超快 (ps)硬X射线 (>3 0keV)能量连续谱。采用铅屏蔽、激光脉冲和线性门同步符合技术将HPGeX射线谱仪的本底计数率降低到 1 0 -4 炮 ,满足了单光子计数
美国马里兰大学研究新型拓扑结构优化光子传输
用于量子模拟和量子传感的量子光学器件，都必须依赖于单光子的可靠传输。每一个光子的传输都很重要，所以尽量减少甚至避免光子发生偏转是至关重要的。美国马里兰大学联合量子研究所（JQI）的研究人员最近展示了一种光子芯片，它能够产生并控制单光子，确保光子即使在任意弯曲的传输通路中也不会产生丢失。图片来源：
基于全介质非线性超表面的二次与三次谐波产生的增强与调控技术
非线性光学是研究光与介质相互作用时介质的光学响应与入射光强度之间的复杂非线性关系，目前非线性光学已被应用于许多领域，如激光调制、光信号处理、医学成像等。近些年来，出于对相位匹配条件和制造工艺等方面的考虑，超表面成为研究和实现新型非线性光学功能的重要平台。简而言之，超表面是一种具有周期排列的亚波长尺寸
基于全介质非线性超表面的二次与三次谐波产生的增强与调控技术
非线性光学是研究光与介质相互作用时介质的光学响应与入射光强度之间的复杂非线性关系，目前非线性光学已被应用于许多领域，如激光调制、光信号处理、医学成像等。近些年来，出于对相位匹配条件和制造工艺等方面的考虑，超表面成为研究和实现新型非线性光学功能的重要平台。简而言之，超表面是一种具有周期排列的亚波长
科学家造出首个自发光生物传感器
瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）科学家利用量子效应原理，首次开发出一种无需外部光源的新型生物传感器，为光学生物传感技术在医疗诊断和环境监测中的应用扫清了一大障碍。相关研究发表在最新一期《自然·光子学》杂志上。光学生物传感器通常依赖光波作为探针来检测生物分子，在精准医疗、个性化诊疗以及环境监测中发挥着
Made－in－China!2020中国光学领域社会影响力事件，谁是你最爱
2020年，注定是不平凡的一年，突如其来的新冠肺炎疫情对我们的经济和社会都造成了严重的影响。尽管如此，我国科学家仍以实验室为战场，争分夺秒，奋力拼搏，取得了一个又一个新突破、新发现。 2020 中国光学领域十大社会影响力事件（Light10）评选活动的推出就是为了追寻中国光学领域的那些高“光”
电子—光子—量子一体化芯片系统诞生
据最新一期《自然·电子学》杂志报道，美国波士顿大学、加州大学伯克利分校和西北大学团队联合，开发出全球首个电子—光子—量子一体化芯片系统。这是首次在一块芯片上集成了量子光源与稳定控制电子电路，并采用标准的45纳米半导体制造工艺。其为批量化生产“量子光工厂”芯片、构建大规模量子系统奠定了基础。队表示，在
研究制备出超薄光滑连续的金纳米薄膜
日前，吉林大学电子科学与工程学院先进光子学材料与器件研究团队在金纳米薄膜非线性光学性质的电调控，以及在宽调谐超快光纤激光器的应用方面取得新进展，相关成果发表于《自然·通讯》。金纳米材料，例如纳米薄膜、纳米粒子及超材料等，因其具有独特的表面等离激元共振特性，可以极大地增强材料的线性和非线性光学响应，使
研究制备出超薄光滑连续的金纳米薄膜
日前，吉林大学电子科学与工程学院先进光子学材料与器件研究团队在金纳米薄膜非线性光学性质的电调控，以及在宽调谐超快光纤激光器的应用方面取得新进展，相关成果发表于《自然·通讯》。 金纳米材料，例如纳米薄膜、纳米粒子及超材料等，因其具有独特的表面等离激元共振特性，可以极大地增强材料的线性和非线性光学
研究阐述钙钛矿量子点最新进展
近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员吴凯丰与副研究员朱井义团队受邀在《自然-材料》上，发表了关于胶体钙钛矿量子点中的量子相干现象与动力学光学调控的综述文章。该综述系统总结了钙钛矿量子点在量子光源和自旋量子比特载体等领域取得的研究进展，详细论述了近期开展的光学测量与调控的原理与方案，并展望了基于该
英国研制相机能以光速拍摄－可记录光脉冲飞行的过程
你怎样拍摄一张快照，快到能看见光在空中飞行？你怎样不用照相机也能拍出照片？你怎样用技术看到四周角落里的物体？反过来，怎样把物体隐藏起来让人们在照片中看不到？这些有趣的问题是今年7月1日到6日召开的英国“皇家学会夏季科学展会”上，赫利奥特-瓦特大学和格拉斯哥大学的“创意相机”展览团队向前来参观的人
首个使用偏振的超快光处理器面世
据近日发表在《科学进展》上的一篇论文，英国牛津大学研究人员开发了一种使用光的偏振来实现最大化信息存储密度的设备。新研究使用多个偏振通道展开了并行处理，计算密度比传统电子芯片提高了几个数量级。 自1958年第一块集成电路发明以来，将更多晶体管封装到特定尺寸的电子芯片中，一直是实现最大化计算密度的
首个使用偏振的超快光处理器面世
据近日发表在《科学进展》上的一篇论文，英国牛津大学研究人员开发了一种使用光的偏振来实现最大化信息存储密度的设备。新研究使用多个偏振通道展开了并行处理，计算密度比传统电子芯片提高了几个数量级。 自1958年第一块集成电路发明以来，将更多晶体管封装到特定尺寸的电子芯片中，一直是实现最大化计算密度的
首个光学拓扑绝缘体研制成功
据物理学家组织网近日报道，以色列和德国科学家携手合作，成功研制出首个光学拓扑绝缘体，这种新设备通过一种独特的“波导”网格，为光的传输护航，可减少传输过程中的散射。科学家们表示，最新研究对光学工业的发展大有裨益。研究发表在最新一期的《自然》杂志上。 随着计算机的运行速度不断加快以及芯片变得越
中国科大实现量子椭圆偏振成像
中国科学技术大学郭光灿院士团队的史保森教授、周志远副教授课题组将高品质偏振纠缠光源与经典偏振成像技术相结合，在弱光场下实现了对周期性分布各向异性材料双折射特性的观测，并且展示了在同等光强环境下，该系统相较于经典测量系统具备更高的探测准确度及抗杂散光干扰能力。这项成果日前在线发表于《Npj 量子信
合肥研究院在空间反演对称结构中实现光致纯自旋流
近日，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所计算物理团队研究员郑小宏课题组在光致纯自旋流研究中获进展，提出结构具有空间反演对称而自旋密度具有空间反演反对称的体系是利用光学伽伐尼效应获得纯自旋流的理想体系，纯自旋流的产生不依赖于光子的能量、光的偏振类型或偏振角。相关研究结果发表在Physica
德研发出世界首个表面等离激元电路
如何在纳米尺寸的集成芯片上实现像操纵电子一样来操控光子是光电子技术未来发展的关键。德国维尔茨堡大学的物理学家近日成功研发出世界首个表面等离激元电路，在可能取代“集成电路”的新一代信息技术领域取得进展。 在计算机技术领域，多年前就不再提高经典处理器的时钟频率，增加计算能力只能通过应用多个处理
物理所在微纳结构光学特性调控研究中取得系列进展
微纳光学结构依靠局域共振、电磁场增强、慢光效应等机制，可有效地调控光与物质（原子、分子、量子点、非线性材料等）的相互作用特性，其理念已广泛应用于光子集成、灵敏信号探测和识别、生化传感、超分辨显微成像、高效太阳能电池及发光器件、疾病诊断及治疗、环境监测等重要领域。相关研究的一个关键点是针对特定应用
中国科大首次研制成功硅基导模量子集成芯片
日前，中国科学技术大学中科院量子信息重点实验室任希锋研究组与浙江大学科学家合作，首次研制成功硅基导模量子集成芯片，实现单光子态和量子纠缠态在偏振、路径、波导模式等不同自由度之间的相干转换，其干涉可见度均超过90%，为集成量子光学芯片上光子多个自由度的操纵和转换提供重要实验依据。研究成果6月20日
新型原子滤光器滤波带宽接近原子自然线宽
超窄带光学滤光可以有效抑制背景光,同时读取微弱的信号光。在激光雷达、大气遥感、激光和量子通信等领域的实践表明，利用吸收、发射及内部能量转换等物理特性的原子滤光是实现超窄带光学滤光的理想方法之一。 原子滤光器能够有效地进行频谱滤波，极大地提高光学信号的探测灵敏度。为了探索超窄带光学滤光在基于原子
上海光机所二维纳米光子学材料研究取得突破
近日，中科院上海光学精密机械研究所中科院强激光材料重点实验室王俊研究员及其合作者(强激光材料重点实验室张龙研究员、强场激光物理国家重点实验室赵全忠研究员，以及上海光机所中科院外国专家特聘研究员Werner Blau教授等)在国际学术期刊ACS Nano上发表题为Ultrafast Satur
光子拓扑自旋态研究新成果拓展光的拓扑学研究范畴
拓扑缺陷在物理学上通常指场分布无法连续形变、物理量无法定义的特殊点，也称为奇点，在涡旋或拓扑结构中普遍存在。拓扑缺陷在宇宙学、流体动力学、空气动力学、声学以及生物学等领域也十分常见，并在某些应用中起着重要作用。 近年来，探索拓扑结构的电磁类比在光学和光子学中引起了极大兴趣。在集成光子学领域，微