i. 泵 ii. 增益介质 iii. 谐振腔 iv. 冷却系统 b. 激光操作 c. 激光的性质 4 激光类型 5 应用 6 活跃研究领域
• 宽带光谐振腔 LED 1,• 三个 LED 的光谱很宽(~12 nm),并且它们部分可区分(重叠率为 78%),如图 2 所示。• 通过将光脉冲穿过 1 nm 窄带滤波器(Andover 656FS02-12.5),重叠率大幅提高到 94.6%。
这些系统利用一维谐振腔中的高电磁场和人造原子的巨大偶极矩,实现了比裸原子或谐振腔频率更大的光物质相互作用[7–11]。这种超强(深强)相互作用可能带来许多有前景的应用,如高速、高效的量子信息处理设备[12–15],以及观测独特的物理现象,如量子真空辐射和基态纠缠[16,17]。超强耦合机制中最有趣的理论预测之一是,当系统的宇称对称性破缺时,一个光子可以同时激发两个原子[18]。与拉比振荡类似,这个由虚激发介导的过程是一个相干、幺正过程,原子可以联合发射一个光子。目前,特定的光谱仪采用的是原子或分子的双光子激发这一逆现象 [ 19 , 20 ]。同样,我们相信双原子激发过程可以打开新的应用大门。
在这项工作中,我们系统地研究了在振动强偶联条件下光腔中地面化学反应速率修饰的基础机制。我们对分子势能表面和数值确切的开放量子系统方法的对称双孔描述 - 具有矩阵乘积求解器的双空间中的运动层次方程。我们的结果预测了具有multiple振动跃迁能的强烈静脉分子系统的光子频率依赖性速率曲线中存在多个峰。速率曲线中新峰的出现归因于分子内反应途径的打开,该途径通过谐振腔模式通过腔光子浴力驱动。峰强度由动力学因子共同确定。超出了单分子极限,我们检查了两个分子与腔的集体耦合的影响。我们发现,当两个相同的分子同时耦合到相同的谐振腔模式时,反应速率将进一步提高。这种额外的增加与腔诱导的分子间反应通道的激活相关。此外,无论分子偶极矩是否在与光极化相同的方向对齐或相反的方向上,由于这些空腔促进的反应途径而引起的速率修改仍然不受影响。
压缩态的压缩分布到一组独立的光学模式上,是连续变量量子信息技术领域的重要量子资源 [1],例如单向量子计算 [2] 和量子通信 [3]。此外,多模压缩光在计量应用方面是一种很有前途的工具,特别是用于具有量子增强灵敏度的多参数估计 [4,5]。例子包括通过空间多模压缩实现量子成像 [6,7],以及利用时间/光谱多模压缩光实现远距离时钟的量子改进同步 [8]。上述广泛的潜在应用与不断增强的产生、控制和检测多模量子光的能力密切相关,这得益于空间光调制器、光频率梳、多像素探测器等光学技术的发展。压缩光通常通过放置在光学腔内的二阶非线性晶体中的参量下转换 (PDC) 获得,即所谓的光学参量振荡器 (OPO)。光学腔增强了非线性相互作用,并将压缩光限制为单个空间模式。通过利用光的不同自由度(例如时间/光谱 [ 9 ]、空间 [ 10 ] 和轨道角动量 [ 11 ]),可以产生多模压缩。然而,OPO 谐振腔将压缩带宽限制在谐振腔带宽内。产生宽带多模压缩的一种有前途的替代方法是使用单通 PDC 源,用脉冲激光器泵浦,该激光器在频域中具有光频梳 [ 12 ]。采用脉冲泵浦的单通设计可确保在 PDC 输出的每个脉冲上都维持压缩 [ 13 , 14 ]。基于非线性波导的单通
1. 应用物理和超导技术 (APS-TD) 理事会正在寻找一名博士后研究员。该研究员将利用超导量子材料和系统 (SQMS) 中心的表面表征技术,对用于加速器应用的超导射频谐振腔以及用于量子信息科学的超导量子比特进行前沿研究。他们有望根据自己的研究完成科学出版物。最好具备表面表征方面的专业知识,包括:XPS、ARPES、ToF-SIMS 和/或 TEM。该职位的任期最长为三 (3) 年,此后每年都可能考虑延长,并需继续提供资金。如需了解更多信息,请联系 Akshay Murthy,邮箱:amurthy@fnal.gov。
ERTICAL -外腔面发射激光器 (VECSEL) 因其能够在很宽的波长范围内产生高功率高亮度发射而备受关注 [1]。半导体增益的固有波长多功能性与开放式谐振腔相结合,可以实现从紫外到中红外的基波和频率转换发射 [2]。然而,VECSEL 的技术发展并未均匀分布在所有波长区域,导致某些光谱窗口的覆盖效果不佳。700-800 nm 范围就是一个例子,它最近因在生物光子学 [3]、医学 [4] 和光谱学 [5] 中的应用而引起了人们的关注。此外,该波长范围的频率倍增为紫外发射开辟了新的途径,原子分子和光学物理学可以从窄线宽可调谐激光器中受益,可用于原子冷却和同位素分离 [6]。
摘要 开发用于量子处理器远程纠缠的网络是量子信息科学领域的一项突出挑战。我们提出并分析了一种用于中性原子量子计算机远程纠缠的双物种架构,该架构基于光学捕获原子量子比特阵列与用于光子收集的快速光学器件的集成。其中一种原子用于原子-光子纠缠,另一种原子用于局部处理。我们比较了两种光学方法可实现的远程纠缠生成速率:使用透镜的自由空间光子收集和近同心、长工作距离谐振腔。腔内的激光冷却和捕获消除了从源区域机械传输原子的需要,从而可以实现快速的重复率。使用优化的腔精细度值,预测在实验可行参数下远程纠缠生成速率 > 10 3 s − 1。