为何声子激光器引发关注?

核心发现:科罗拉多大学博尔德分校的工程师团队成功研发出一种名为"表面声波声子激光器"的新型装置,能将地震般的振动缩小到微芯片尺度。该技术有望使智能手机和其他无线电子设备变得更小、更快、更节能。这项突破性研究已发表在《自然》杂志上。 表面声波简称SAW,在智能手机中扮演着至关重要的角色。当手机接收到来自信号塔的无线电信号时,这些电磁波首先被转换为微小的机械振动,芯片随即对振动信号进行精密处理,将有用信号与干扰和背景噪声分离,然后将清洁后的振动重新转换回无线电波进行后续处理。这一信号转换与过滤流程是所有现代手机、遥控钥匙、车库门开启器和GPS接收器的核心功能基础。SAW器件的性能优劣直接决定了无线通信的质量和可靠性水平。 然而,传统SAW器件正面临越来越严峻的物理极限制约。由Matt Eichenfield教授领导的跨机构研究团队找到了一条突破瓶颈的全新技术路径。Eichenfield是科罗拉多大学博尔德分校量子工程G......阅读全文

为何声子激光器引发关注?

核心发现:科罗拉多大学博尔德分校的工程师团队成功研发出一种名为"表面声波声子激光器"的新型装置,能将地震般的振动缩小到微芯片尺度。该技术有望使智能手机和其他无线电子设备变得更小、更快、更节能。这项突破性研究已发表在《自然》杂志上。 表面声波简称SAW,在智能手机中扮演着至关重要的角色。当手机

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

量子无损光力学声子测量仪

  声子, 作为力学激发的最小能量单位, 其测量精度一直是量子计算、量子通讯等各种量子应用技术发展的主要制约因素。最近的一项研究表明通过精巧设计的光力学装置(如图), 可以在极为宽泛的频域内对声子实现单量子精度并且非破坏性的量子测量。  研究相关的论文题为: “Quantum non-demolit

中国科大实现可编程拓扑声子芯片

中国科学技术大学郭光灿院士团队教授邹长铃与清华大学教授孙麓岩、宾夕法尼亚州立大学教授Mourad Oudich和Yun Jing等开展合作研究,首次在非悬空、片上大规模可拓展的微米尺度波导中,实现了1.5吉赫兹频率的拓扑声子边缘态与鲁棒Thouless泵浦,并研制出具备电调功能的拓扑声子马赫-曾德尔

微型“蹦床”引导声子在芯片中顺畅转弯

全球最疯狂的“蹦床”不仅能左右摇摆,还能“拐弯”。这款微型“蹦床”由德国康斯坦茨大学、丹麦哥本哈根大学和瑞士苏黎世联邦理工学院的物理学家共同设计并制造。其目的在于展示一种改进的声子传输方法,例如将其应用于微芯片中,引导声子通过狭窄的弯道。相关研究论文发表于最新一期《自然》杂志。想象一下这样一张“蹦床

纳米表面声子首次实现三维成像

  据最新一期《科学》杂志报道,奥地利格拉茨技术大学物理研究所联合法国南巴黎大学固体物理实验室,首次成功地对纳米表面声子进行了三维成像,有望促进新的更有效的纳米技术的发展。  无论是显微技术、数据存储还是传感器技术,都依赖于材料表面的电磁场结构。在纳米系统中,表面声子——原子晶格的时间畸变,对物理和

新型声学材料让无线设备更小更高效

研究人员使用多个微波频率表征在硅晶片上构建的非线性声子混合装置。图片来源:桑迪亚国家实验室科技日报北京5月12日电 (记者张佳欣)据最新一期《自然·材料》杂志报道,美国亚利桑那大学怀恩特光学科学学院和桑迪亚国家实验室的科研人员,共同研发出一种能够操纵声子的新型合成材料。这种材料被认为是声学应用中的一

微流控芯片表面改性技术

操作单元尺度在微米级的微流控芯片构件表面有三个明显的特点:1.表面积/体积比大。在微流控芯片中随着表面积与体积比的增大,表面效应显著,表面的重要性被强化,表面的微小变化就会对流体的行为产生大的影响。2.材料多元化。微流控芯片材质多样,增加了芯片表面的复杂性。不同的表面电渗不同,对不同分子的相互作用方

声子也有量子特性!或可为量子计算机带来新突破

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/503120.shtm近日,美国芝加哥大学普利兹克分子工程学院(PME)教授Andrew Cleland团队使用声学分束器来“分裂”声子,展示了它们所具有的量子特性。研究表明,声学分束器既可以诱导一个声子的

量子点微芯片提高肿瘤疗法效率

  俄罗斯国立核能研究大学莫斯科工程物理学院与法国香槟—阿登大区南特大学和兰斯大学的研究者合作,在量子点基础上研发出一种微芯片,有助于发现高效激酶抑制剂(能够降低活性的物质),这将有望使抗癌疗法的效率提高许多倍。研究结果发表在《科学报告》上。  莫斯科工程物理学院纳米工程国际实验室主要学者、法国兰斯

微流控芯片表面亲水、疏水技术

微流控芯片技术(Microfluidics)是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上, 自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力,已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。芯片集成的单

我国科学家提出单向量子声子激光技术方案

   在量子芯片中,跟超导比特耦合的声子谐振器,是连接转换光电信号和执行量子逻辑操作的关键部件。这类相干声子器件,在量子信息、纳米力学与热电材料、超灵敏传感及无损检测与地质勘探等诸多领域具广泛的应用价值。不过,这一关键部件的制造,存在着一个技术“困扰”,即信号质量和计算精度易受环境噪声的干扰甚至破坏

我国科学家提出单向量子声子激光技术方案

  在量子芯片中,跟超导比特耦合的声子谐振器,是连接转换光电信号和执行量子逻辑操作的关键部件。这类相干声子器件,在量子信息、纳米力学与热电材料、超灵敏传感及无损检测与地质勘探等诸多领域具广泛的应用价值。不过,这一关键部件的制造,存在着一个技术“困扰”,即信号质量和计算精度易受环境噪声的干扰甚至破坏。

半导体所在激子声子的量子干涉研究中获进展

  近日,中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室报道了二维半导体WS2中暗激子与布里渊区边界声学声子之间量子干涉导致的法诺(Fano)共振行为(图1a、b),并揭示了对称性在其中的重要作用。相关研究成果以《少数层WS2中暗激子与边界声学声子的量子干涉》(Quantum interferen

最新!研究人员开始能够高速控制单个光量子

来自巴伦西亚、明斯特、奥格斯堡、柏林和慕尼黑(Valencia, Münster, Augsburg, Berlin and Munich)的德国和西班牙研究人员组成的团队已经成功地将单个光量子控制到极高的精确度。研究人员首次揭示了他们是如何通过声波在芯片上的两个千兆赫(gigahertz)频率输出

高频声子源参量锁定技术取得重要进展

电子科技大学基础与前沿研究院邓光伟教授课题组联合信息与通信工程学院副教授黄勇军,基于一维光声晶体微腔体系,提出了一种全新的双驱动参量锁定技术。该研究成果近日发表在国际期刊《光学》上。声子是一种声音、热量、机械等能量传输的载体。与光子等载体不同,声子传播速度慢、更易于操控,在固态量子精密测量领域有广泛

超导量子芯片成功编织非阿贝尔任意子

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500627.shtm   ?拓扑量子计算是通过缠绕非阿贝尔任意子的“世界线”来完成的。图片来源:谷歌量子人工智能科技日报讯 (记者张佳欣)在去年10月发布在预印服务器arXiv上并于今年5月11日

单晶硅纳米白光光源又发《自然》

华南师范大学信息光电子科技学院教授兰胜课题组与中山大学物理学院教授李俊韬、电子与信息工程学院教授佘峻聪合作,在单晶硅纳米白光光源的研究中取得突破性进展。相关研究发表于《自然—通讯》(Nature Communications)。博士研究生潘麦铭成和向进为该论文共同第一作者,兰胜教授和李俊韬教授为共同

大连化物所观测到掺杂量子点中的“声子瓶颈”动力学现象

  近日,中国科学院大连化学物理研究所光电材料动力学特区研究组研究员吴凯丰团队在半导体量子点热电子驰豫动力学研究方面取得新进展,首次观测到了铜掺杂量子点中热电子驰豫的“声子瓶颈”效应。  在大多数无机半导体材料中,具有高于半导体带隙能量的热载流子会与晶格(声子)碰撞,快速(亚皮秒级别)弛豫至带边,导

大连化物所观测到掺杂量子点中的“声子瓶颈”动力学现象

  近日,中国科学院大连化学物理研究所光电材料动力学特区研究组研究员吴凯丰团队在半导体量子点热电子驰豫动力学研究方面取得新进展,首次观测到了铜掺杂量子点中热电子驰豫的“声子瓶颈”效应。  在大多数无机半导体材料中,具有高于半导体带隙能量的热载流子会与晶格(声子)碰撞,快速(亚皮秒级别)弛豫至带边,导

硅光子芯片让“量子罗盘”更小更精确

美国桑迪亚国家实验室研究人员利用硅光子微芯片组件,执行了一种名为原子干涉的量子传感技术。这是一种测量加速度的超高精度方法,也是研发无需全球定位系统(GPS)信号也能进行导航的“量子罗盘”最新成果。研究论文发表在最新一期《科学进展》上。智能手机、健身追踪器或虚拟现实设备内部都有微小的传感器用于追踪位置

导师4年几乎没来实验室,95后博士生发了Science

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/503433.shtm4月底,一次课题组开线上会议,乔宏迟到了几分钟。他听见大家在热情地讨论买酒庆祝的事情。“庆祝什么?”他有点疑惑。后来才知道,导师刚刚宣布乔宏的论文被Science接收了。这让乔宏直呼,

导师不来实验室,学生却以唯一一作发《科学》

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/503388.shtm 4月底,一次课题组开线上会议,乔宏迟到了几分钟。他听见大家在热情地讨论买酒庆祝的事情。“庆祝什么?”他有点疑惑。后来才知道,导师刚刚宣布乔宏的论文被Science接收了。 这

半导体中光学声子的可分辨边带拉曼冷却获进展

  2012年诺贝尔物理学奖授予了法国科学家Serge Haroche和美国科学家David Wineland。他们两位在过去数十年里,在光与原子(离子)相互作用的最基本层面上,即单量子态水平上展现腔量子电动力学效应。实验技术的进步促使人们又开始关注基于固体量子态的腔QED效应及其量子调控。  固体

硅光子芯片让“量子罗盘”更小更精确

科技日报北京8月14日电 (记者张佳欣)美国桑迪亚国家实验室研究人员利用硅光子微芯片组件,执行了一种名为原子干涉的量子传感技术。这是一种测量加速度的超高精度方法,也是研发无需全球定位系统(GPS)信号也能进行导航的“量子罗盘”最新成果。研究论文发表在最新一期《科学进展》上。全集成多通道硅光子单边带

基于布里渊散射声学声子的单向光信息存储首次实现

  近日,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董春华研究小组与博士后邹长铃首次在介质微腔内实现了基于布里渊散射声学声子的光信息存储,存储寿命可达十几微秒。该研究成果发表在2月4日的Nature Communications上。  近年来,光学高品质因子微腔与机械振子相

上海微系统所镓砷铋量子阱激光器研究获进展

  近期,中国科学院上海微系统与信息技术研究所镓砷铋(GaAsBi)量子阱激光器研究取得新进展。研究员王庶民领导的研究团队采用分子束外延方法生长了镓砷铋量子阱材料,并成功制备出目前发光波长最长(1.142微米)的电泵浦镓砷铋室温(300 K)量子阱激光器,突破之前1.06微米的世界纪录,脉冲激射最大

太赫兹雷达技术(二)

2.1.2 真空电子学太赫兹雷达太赫兹电真空器件以其高功率输出优势在太赫兹雷达系统发展中具有重要意义。最早关于真空电子学太赫兹雷达的报道是1988年马萨诸塞大学的McIntosh R E等人基于当时真空器件扩展互作用振荡器(Extended Interaction Oscillator, EIO

量子领域“MEMS智能微传感器芯片”项目落户浙江桐乡

  2016年9月,广泛应用于量子领域的“MEMS智能微传感器芯片”项目签约落户浙江桐乡,成为桐乡市引进的第三个量子应用技术大项目。该项目由中科院地质与地球物理研究所于连忠等4位国家千人计划专家领衔开发,产品应用于加速度仪、陀螺仪、量子网关等,是现代物联网的核心器件,是智能制造业的发动机,广泛应用于

声子激活原子,水晶变“磁铁”

  美国莱斯大学量子材料科学家发现,当原子做圆周运动时,它们也能创造奇迹:稀土晶体中的原子晶格受到一种名为手性声子的螺旋形振动被激活时,水晶就会变成“磁铁”。相关研究发表在最新一期《科学》杂志上。  在实验中,研究人员需要找到一种方法来驱动原子晶格以手性方式移动。他们使用的声子频率大约为10太赫兹。