在连续体(BICS)中的结合状态违背了传统智慧,该智慧假定传播波之间的光谱分离,将能量带走,并在空间局部的波浪中,对应于异常频率。它们可以描述为具有有限寿命的共振状态,即泄漏为零的泄漏模式。超材料和纳米光子学的出现允许在各种系统中创建BICS。主要是,BIC是通过在传出的谐振模式之间或利用工程的全局对称性之间实现的,从而实现了从周围辐射模式中实施对称性兼容的界限模式的解耦。在这里,我们研究了依靠不同的机械性的BIC,即局部对称性,这些对称性在不暗示任何全球对称性的情况下强制集中在复杂系统的一部分上。我们在compact一维光子网络中使用微波实验实现了这些BIC。我们证明,这种BIC在K空间中形成了一个有限的梯子,并源于两个拓扑奇异性的an灭,该拓扑奇异性是零和一个极点的散射矩阵。这种用于在复杂波系统中实现BIC的替代方案可能对需要高Q模式的非线性相互作用的传感,激光和增强等应用有用。
在线性光学系统中,光的量子态操纵在量子光学和量子计算中有多种应用。QOptCraft 软件包提供了一系列方法来解决使用线性干涉仪设计量子实验时最常见的一些问题。这些方法包括从系统的经典描述计算 n 个光子的量子演化矩阵的函数和逆方法,对于任何所需的量子演化,这些逆方法要么给出实现该幺正演化的实验系统的完整描述,要么在不可能的情况下,给出以局部最小误差近似所需幺正的线性系统的完整描述。软件包中的函数包括不同已知分解的实现,这些分解将线性系统的经典散射矩阵转换为分束器和移相器的列表,以及计算描述具有 n 个光子的状态量子演化的有效哈密顿量的方法。该软件包包含一些有用的任务例程,例如生成随机线性光学系统、计算矩阵对数以及通过 Schmidt 秩等指标进行量子态纠缠测量。选择这些例程是为了避免在处理线性系统描述中出现的酉矩阵时常见的数值问题。
单色光或进入特定周期性培养基的物质波显示出尖锐的bragg散射到特定的角度。然而,随机干扰完美的晶格位置会导致布拉格峰之间的弥散散射。随着分散体的增加,弥散散射最终占主导地位,最后,布拉格峰消失了。弥散散射是结构化的,在介质中揭示了相关性。例如,用于在水中X射线散射[1,2],可见光在单分散聚苯乙烯珠的无序堆积中的散射[3,4],这对相关函数具有宽峰,具有特征长度尺度,这又在结构函数中产生宽峰。在无序培养基的研究中,布拉格峰与周期性结构有关[5,6]。但是,没有预期的是,在任何规模上没有完美顺序的随机介质可以产生尖锐的散射角度,但我们在这里报告了这样的情况。对于我们选择的潜力,空间自相关函数具有宽峰,因为原子对相关函数在水中,但散射角度仍然非常清晰。这很令人震惊;下面定义的随机电势中的散射就像是在周期性电势中的布拉格散射,而不是相关液体中的散射。最接近的类似物(尽管不是完美的类似物)是粉末衍射,许多随机定向的微晶被密切包装。下面定义的电势没有这样的“微晶”,但它具有bragg峰。但是,散射的时间演变与Fermi的黄金法则不兼容,如下所述。我们通过检查电势的傅立叶成分来计算散射矩阵元素或等效地来解释这一惊喜。我们考虑以下形式的随机电势
基于三波混合的参数放大器是电磁信号处理的基本过程[1],无论是在光学和微波频域中。最近,随着量子信息科学的出现,三波混合为单个光子水平[2,3]的测量提供了一个基本的构建块,在此至关重要的是,非线性混合过程纯粹是消除的。一类重要的参数放大器利用三波混合来通过向下转换较高的频率泵场的转换来扩大传入的信号场。放大过程涉及在角频率下传入的泵photon!p以频率分为传出的信号和怠速光子!s和!i,在哪里进行。p¼!sÞ!i。自非线性光学元件早期以来,就已经知道了经典级别的三波混合过程原则上是可逆的和相位敏感的。在三波混合的情况下,这是最容易看到的,这是通过制作不耗尽的泵近似,从而导致信号和惰轮的线性两端口散射矩阵。通常仅在信号端口的输入中运行非排定副标,从而导致相位呈现相位的放大器,并带有功率增益,G 0。However the S matrix has two eigenvectors corresponding to inputs on both signal and idler port, with reciprocal eigenvalues given approximately by 2 ffiffiffiffiffiffi G 0 p , 1 = 2 ffiffiffiffiffiffi G 0 p , the former corresponding to coherent amplifica- tion of signal and idler with power gain 4 G 0 , and the latter to coherent attenuation (CA).在CA中,信号和惰轮都用正确的相对相施加,并且它们连贯地组合到泵频率,从而导致功率衰减1 = 4 g 0;这是相干扩增的时间转换过程。直到最近,还没有几乎无损的微波放大器,可以通过此简单的矩阵来很好地建模。但是,我们在这里使用的约瑟夫森参数转换器(JPC)几乎是无损的,并且性能限制了量子[5,6]。连贯的衰减和扩增
