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二维材料中的光学活性缺陷,例如六方氮化硼 (hBN) 和过渡金属二硫属化物 (TMD),是一类极具吸引力的单光子发射体,具有高亮度、室温操作、发射体阵列的位点特定工程以及可通过外部应变和电场进行调谐的特性。在这项工作中,我们展示了一种新方法,可在无背景的氮化硅微环谐振器中精确对准和嵌入 hBN 和 TMD。通过 Purcell 效应,高纯度 hBN 发射体在室温下表现出高达 46% 的腔增强光谱耦合效率,这几乎超出了无腔波导发射体耦合的理论极限和之前的演示。该设备采用与 CMOS 兼容的工艺制造,不会降低二维材料的光学性能,且对热退火具有稳定性,并且在单模波导内量子发射器的定位精度达到 100 纳米,为具有按需单光子源的可扩展量子光子芯片开辟了道路。
多光子纠缠图状态是量子通信网络,分布式量子计算和传感的基本资源。这些状态原则上可以从量子发射器(例如光学活跃的量子点或缺陷,原子系统或超导量子台)确定性地创建。但是,发现有效的计划来生产这种状态一直是一个长期的挑战。在这里,我们提出了一种算法,鉴于所需的多光子图状态,它确定了量子发射器的最小数量和可以产生它的精确操作序列。算法本身和所得操作序列在光子图状态的大小上是多项式刻度的,从而使一个人获得有效的方案,可以生成包含数百或数千个光子的图形状态。
YSO Er 3+ 1536 17000 0.06 [33] NA,不可用;ZPL,零声子线;DWF,德拜-沃勒因子;kcps,每秒千计数;T 2 ,电子自旋相干时间;ODMR,光学检测磁共振。a 对比度是用脉冲 ODMR 获得的。对于 3C-SiC 和 4H-SiC 中的 VV 0 在内的单色心,单一操作都是在低温下实现的。因此,T 2 和 ODMR 对比度的数据是在低温下提取的。对于 6H-SiC 中的 VV 0 ,相干时间和 ODMR 对比度对应于室温集合 VV 0 。b 对于 GaN 中的 Cr 4+,数据是在低温下获得的集合缺陷。引用的饱和单光子发射计数率与未积分到任何纳米结构中的发射有关。
摘要 能量耗竭是那些以固定能量预算进行长距离迁徙的动物所关注的重要问题。迁徙的成年弗雷泽河红鲑(Oncorhynchus nerka)停止在海洋中觅食,完全依赖内源能量储存来成功完成随后的淡水迁徙和产卵。大多数关于成年鲑鱼能量利用的研究都集中在迁徙的河流部分,但沿海迁徙可能会耗费大量能量,特别是在气温温暖、潮汐湍急的河口地区。我们沿不列颠哥伦比亚省海岸和弗雷泽河河口用声学三轴加速度计发射器标记和跟踪 38 条成年红鲑,行程超过 200 公里,比较了鲑鱼在沿海、河口和河流地区迁徙的相对能量成本。加速度计输出被转换为特定于温度的氧气消耗率。河流的耗氧率是沿海海洋区域(包括河口)的两倍,这主要是由于游动速度更快。耗氧率还受昼夜周期的影响,中午的能量消耗更高;但是,我们没有发现潮汐周期影响能量消耗的证据。尽管弗雷泽河的耗氧率更高,但运输成本(kJ −1 kg −1 km)在西摩海峡(一个潮汐冲刷较强的狭窄沿海地区)最高,这与之前的研究一致,表明这是一个可能对鲑鱼洄游具有挑战性的区域。总体而言,我们已经证明沿海海洋能量消耗是太平洋鲑鱼产卵洄游能量预算的重要组成部分。
摘要。神经调节在解读神经回路和探索神经系统疾病的临床治疗中发挥着不可估量的作用。光声神经调节是一种新兴的模式,它受益于超声波的高穿透深度以及光子的高空间精度的优点。我们总结了各种用于神经调节的光声平台的最新发展,包括基于光纤、薄膜和纳米传感器的设备,强调了每个平台的主要优势。讨论了光声作为一种可行的神经调节工具的可能机制和主要障碍。提出了基础研究和转化研究的未来方向。© 作者。由 SPIE 根据知识共享署名 4.0 国际许可出版。分发或复制本作品的全部或部分内容需要完全署名原始出版物,包括其 DOI。[DOI:10.1117/1.NPh.9.3.032207]
1 北京大学物理学院,介观物理国家重点实验室,北京 100871 2 中国科学院微电子研究所,北京 100029 3 上海交通大学物理与天文学院,新型光通信系统与网络国家重点实验室,上海 200240 4 浙江大学信息与电子工程学院量子信息交叉学科中心、现代光学仪器国家重点实验室、浙江大学-杭州全球科技创新中心,杭州 310027,中国 5 布里斯托大学 HH Wills 物理实验室和电气电子工程系量子工程技术实验室,BS8 1FD,布里斯托,英国 6 西澳大利亚大学物理系,珀斯 6009,澳大利亚 7 北京大学纳米光电子前沿科学中心和量子物质协同创新中心,北京,100871,中国 8 山西大学极端光学协同创新中心,太原 030006,山西,中国 9 北京大学长三角光电研究所,江苏南通 226010,中国。 10 上述作者对本文贡献相同。电子邮件至:yyang10@ime.ac.cn、xiaoyonghu@pku.edu.cn、qhgong@pku.edu.cn、jww@pku.edu.cn
对于现代量子光学的各种应用,无论是在实验学术研究和商业量子技术中,都需要与光学谐振器的量子发射器的强耦合,并且同时在此谐振器中同时长期光子寿命很重要。满足这些实际应用这些要求的一些最有前途的系统是纤维上的微腔[1-4],离子束蚀刻的介电谐振器[5]或微型组装结构[6]。可以通过紧密定位单个腔光子光子(即使腔非常小)来实现量子发射极与光学循环的强耦合。但是,对于大多数逼真的量子信息处理方案,需要从侧面对发射极的光学访问,例如,用于光学冷却[7],状态准备和最终状态读数[8]。,将原子或离子传递到腔内的通道,并且将诱捕结构的整合到腔内可能会对骑士长度施加进一步的约束。在离子陷阱量子计算的情况下[9],形成腔的介电镜还可以散布由于其电敏感性而捕获离子所需的射频频率,并且由于其面部电荷而导致的,如果它们离陷阱电极太近[10,11]。总体而言,因此需要在量子信息应用中使用的光腔,以将强耦合速率与低损失相结合,同时还可以使镜子足够分开。让我们首先审查主参数,以使光谐振器与单个细胞进行强耦合。我们在这里工作的目的是提出一种新方法来实现这些要求,从球形镜的范式转移到与标准高斯模式相比,具有更好的配置属性的工程师光腔模式。在两级发射极之间的相干耦合,例如量子点,离子或冷原子,位于具有光学场模式E(r)的腔坐标为r,其特征是强耦合
Brain Driver BCI赛车游戏用于练习化身(虚拟赛车)的控制(图1C)。Braindriver游戏的实际轨道包括四个不同的区域。有左右曲线的区域,有街道灯打开或关闭路灯的区域。要保持车辆的最大速度,飞行员必须使用4级BCI(例如,左或右臂运动图像或权利转弯,脚“大灯”,并放松“无控制”)。如果提出了不正确的命令,则抑制车辆,这对飞行员表现出明显的负面视觉反馈,以实现学习和尝试校正策略。发出命令后,指示飞行员立即放松,以允许“无控制”,或者作为继续维护