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从有源超器件到拓扑光子晶体
太赫兹 (THz) 波因其大带宽和丰富的光谱资源在成像、传感和通信方面表现出良好的应用前景，尤其在下一代无线通信中。用于操纵 THz 波的调制器和波导正在成为开发相关技术的关键部件，其中超材料分别在控制自由空间和片上传播方面表现出非凡的性能。在本综述中，我们将简要概述当前有源超器件和拓扑光子晶体的进展，以了解太赫兹自由空间调制器和片上波导的应用。在第一部分中，我们将通过将超材料与各种有源介质相结合来讨论有源太赫兹超器件的最新研究进展。在第二部分中，我们将介绍光子拓扑绝缘的基本原理，其中拓扑光子晶体是一个新兴的研究领域，将推动片上太赫兹通信的发展。我们设想，它们的结合将在更先进的太赫兹应用中找到巨大的潜力，例如可重构拓扑波导和拓扑保护的元设备。
f或引用Adam I.A.，Yashin D.A.，Kargina D.A.，Nasedkin B.A.自由空间QKD中高斯和涡流梁与tur>中的相位编码的比较
量子密钥分布（QKD）是通信技术的新方向。QKD建立了两个当事方（通常称为Alice和Bob）之间的安全连接，其中量子力学定律提供了有目的的通道的可靠性，其中最重要的是无关定理[1]。从长远来看，QKD基于计算数学函数的复杂性，QKD比常见的密码系统提供了更安全的连接。第一个提出的方案是BB84 [2]，其中秘密键是通过使用两个正交光子极化碱基来生成的。从那时起，研究了许多方案和实验方案以改善QKD系统的参数并扩大其应用的可能性[3]。尤其是，自由空间QKD由于其灵活性和移动性而积极开发，可用于移动设备[4]，卫星通信[5]和物联网（IoT）[6]。与光纤纤维相比，自由空间QKD尚未在商业系统中广泛使用。这些系统的主要局限性是高斯光束偏离由大气湍流和天气条件引起的原始传播方向的偏差。为解决此问题，目前使用了具有较大入口或特殊校正系统的伸缩系统，这增加了QKD系统的复杂性，重量和成本。作为梁偏差补偿的另一种方法，可以使用光涡旋，根据许多研究[7，8]，在湍流气氛中更稳定。这些问题将在本文中探讨。光涡流或具有轨道角动量（OAM）的光辐射在其中心具有空间奇异性，相位保持不确定，并且沿着梁的内边缘从0到2π不等[9]。这些过渡的数量对应于涡旋的拓扑电荷。目前，已经在QKD系统中研究了涡流束，特别是作为编码信息的基础[10]和相对于轨道动量的通道[11]。但是，在自由空间QKD中具有湍流气氛的高斯和涡流梁的传播及其对此类系统参数的影响之间没有比较。此外，没有对相位调节保存进行的实验研究，并对涡流束进行了额外的调节和解调，这对于将大气通道与光学纤维有效整合是必不可少的。
针对高斜率卫星量子通信的光学同步信标的建模和实验测试
摘要长 - 距离自由空间量子量量量量宽度分布可用于建立全球量子安全通信网络，潜在的商业应用程序受益于其设计和启动的低成本。检测从空间发送的单个光子水平光脉冲需要高度准确且健壮的正时系统才能从噪声中挑出信号。对于这种高损失应用，我们设想低重复（sub -mHz）标准激光发射短（NS）高峰值 - 功率脉冲可以从中得出插值量子信号到达窗口。我们首先从理论上研究了抖动对包括所有重要抖动源在内的门控量子信号效率的影响，然后通过更改时钟抖动对其进行了实验研究，结果表明，更大的抖动将降低信号的门控速率。实验插值误差在实验室条件下的损失进行了测试，从而使结果接近我们的模型。我们还发现，多普勒效应引入的抖动可以通过大于1 kHz的重复速率忽略。该模型可直接用于使用与陆地自由空间或光纤相似的同步方案对所有量子和非量子系统进行性能分析和优化。
采用多平面光转换的超宽带偏振不敏感光学混合器
众所周知，光混合器 [1] 是光通信相干接收器中的关键组件。它可以采用多种技术构建，包括光纤、硅光子学和偏振光学 [2-5]。扩展可用带宽以匹配光电探测器的整个范围可以实现新的应用，例如相干光谱 [6]、光纤传感 [7]、光检测和测距 (LiDAR) [8]，以及生物医学传感和成像 [9]，例如光学相干断层扫描 (OCT) [10]。在迄今为止报道的制备的混合器中，最大的带宽为 120 nm，约为 1550 nm，这是因为如果不进行主动调整就难以获得精确的 90° 相移 [11-13]。多平面光转换 (MPLC) 是一种多输入、多输出光束重塑技术，由一系列由自由空间传播分隔的相位掩模组成 [14, 15]，因此可以产生具有 2 个输入和 4 个输出的光混合器。图 1 显示了由 14 个光滑相位掩模板和一个金镜组成的多反射腔中形成的光学混合器的示意图。输入由微透镜准直的单模光纤阵列馈送，输出是四束高斯光束，这些光束与类似的光纤准直器阵列模式匹配，或者可以在自由空间光电探测器上检测到。
标签 AIR III 重力计 - Micro g LaCoste
来自测量飞机和 GPS 基站的原始现场数据可以立即处理，以产生沿测量线的自由空间和布格重力异常。处理后的数据可以导出到地图绘制软件包（例如 geosoft oasis montaj）或通用地图绘制工具 (gmt)，以执行诸如测量线水准测量、网格化和地图绘制等任务。通过快速的数据周转，可以识别数据质量问题和可能的系统问题，并及时处理操作问题。
墨子号太空量子实验
量子理论已在众多实验室实验中得到成功验证。但是，这种有效描述微观物理系统行为及其预测的量子纠缠等现象的理论是否仍适用于大尺度？从实际角度来看，如何使量子密钥分发（即通过量子力学定律确保远距离各方之间建立密钥的安全性）在全球范围内具有技术实用性？由于光子在光纤和地面自由空间中的损耗，单个光子的直接传输所能达到的距离仅限于几百公里。一种在长距离和相对论范围内测试量子物理并从而实现灵活的全球量子网络的有前途的途径是使用卫星和太空技术，其中的一个显著优势是光子损耗和湍流主要发生在大气层约 10 公里以下，而大多数光子在太空中的传输路径几乎处于真空中，几乎没有吸收和退相干。回顾了自由空间量子实验的进展，重点介绍了快速发展的墨子号卫星量子通信。讨论了天地一体化量子网络的前景以及利用卫星在太空进行的基础量子光学实验。
快速高速激光通信演示...
摘要 — 本文报告了从快速机载平台到地面站的高速率自由空间光通信下行链路的演示。所用的飞行平台是 Panavia Tornado，激光通信终端安装在附加的航空电子演示吊舱中。配备自由空间接收器前端的可移动光学地面站用作接收站。选择的通信下行链路波长和信标激光的上行链路波长与 C 波段 DWDM 网格兼容。开发了新的光机跟踪系统，并将其应用于两侧，以实现链路捕获和稳定。飞行测试于 2013 年 11 月底在德国曼奇的空中客车防务与航天公司附近进行。该活动成功展示了数据速率为 1.25 Gbit/s 的飞机下行链路激光通信的成熟度和准备就绪性。我们根据链路预算评估、开发的光机终端技术和飞行活动的结果概述了实验设计。试验本身侧重于机载终端和地面站的跟踪性能。可在飞机速度高达 0.7 马赫时测量性能，并传输来自机载摄像机的视频数据。在瞬时跟踪误差分别低于 60 μ rad 和 40 μ rad 时，机载终端和地面站的跟踪精度高达 20 μ rad rms。
低温离子陷阱系统，用于附近的高保真性
捕获的离子是建造通用量子处理器的有前途的候选者，具有单量量[1]和两分（2-5]门，具有量子误差校正所需的保真度[6，7]。通常使用电动 - 二极孔 - 弗尔登过渡实现，在该过渡中，状态寿命足够长，可以通过自发排放来忽略不可忽略，从而导致几分钟[8-10]或更长的时间[11]。 量子转换通常位于在电肢体转变[12]上工作的光学结构域，或在同一歧管内的超细状态之间的微波域中[13]。 尽管超细量子位位于微波域中，但通常使用刺激的拉曼过渡与紧密聚焦的激光束进行操纵，因为短的光波长可以使单Qubit Soperion [14]和离子自由度和运动自由度之间的有效耦合[15]。 利用刺激的拉曼过渡的激光驱动的操作从根本上遭受了光子散射引起的不忠行动[16-18]。 此外，刺激的拉曼操作对大规模量子处理器的缩放是具有挑战性的，因为需要控制许多高强度激光束并与sub-µm精度对齐。 微波辐射可直接驱动超精细或采率量子[15]。 但是，由于微波辐射的自由空间波长远大于激光光的空间，因此自由空间空间选择性和微波辐射的自旋运动偶联是不切实际的。 有，在该过渡中，状态寿命足够长，可以通过自发排放来忽略不可忽略，从而导致几分钟[8-10]或更长的时间[11]。量子转换通常位于在电肢体转变[12]上工作的光学结构域，或在同一歧管内的超细状态之间的微波域中[13]。尽管超细量子位位于微波域中，但通常使用刺激的拉曼过渡与紧密聚焦的激光束进行操纵，因为短的光波长可以使单Qubit Soperion [14]和离子自由度和运动自由度之间的有效耦合[15]。利用刺激的拉曼过渡的激光驱动的操作从根本上遭受了光子散射引起的不忠行动[16-18]。此外，刺激的拉曼操作对大规模量子处理器的缩放是具有挑战性的，因为需要控制许多高强度激光束并与sub-µm精度对齐。微波辐射可直接驱动超精细或采率量子[15]。但是，由于微波辐射的自由空间波长远大于激光光的空间，因此自由空间空间选择性和微波辐射的自旋运动偶联是不切实际的。有如果一个人能够在微波场中设计出较大的空间梯度，则可以增加几个数量级的空间选择性[19]和自旋运动耦合。实现有效微波场梯度的一种方法是将远场微波与强，静态磁场梯度相结合[20-22]。然而，此方法需要辐射原子涂层技术[23 - 25]才能最大程度地减少反应性，因为量子状态状态需要对磁场敏感。另一种解决方案是将离子定位在微波电流导体的近场状态下[15，26，27]；在这里，场梯度取决于导体和导体几何形状的距离，而不是微波的自由空间波长。除了这些方法外，最近还使用射频场梯度振荡近距离接近离子的运动频率[28]，最近还证明了一种新型的自旋运动耦合。微波技术比激光技术更成熟，并且用于许多日常设备，例如移动电话。它的成本低于激光系统，并且也更容易控制。微波电路也可以直接整合到离子陷阱结构中，这有助于促进基于芯片的离子陷阱的产生，这些陷阱可缩放到量子“ CCD样”设备中[15，29 - 32]。
