摘要。罗彻斯特大学 (UR) 的量子光学/量子信息和纳米光学教育实验室设施 (QNOL) 位于光学研究所的三个房间内,总面积为 587 平方英尺。15 年来,它每年用于教授 4 学分的 QNOL 课程。准备了四个教学实验室,用于产生和表征纠缠和单个(反聚束)光子,展示量子力学定律:(1) 纠缠和贝尔不等式,(2) 单光子干涉(杨氏双缝实验和马赫-曾德干涉仪),(3) 单光子源 I:单个纳米发射器的共焦荧光显微镜,以及 (4) 单光子源 II:汉伯里布朗和特威斯装置,荧光反聚束。此外,基于 QNOL,开发了 1.5 到 3 小时的坚固量子“迷你实验室”,并引入必修课程,以便 UR 的所有光学专业学生都拥有使用量子实验室的经验。门罗社区学院 (MCC) 的学生参加了 UR 的两个迷你实验室。自 2006 年到 2022 年春季,共有约 850 名学生使用实验室提交实验报告(包括 144 名 MCC 学生),超过 250 名学生使用它们进行实验室演示。此外,UR 新生研究项目已成为该设施中一项非常重要的教育活动。所有开发的材料和学生报告均可在 http://www.optics.rochester.edu/workgroups/lukishova/QuantumOpticsLab/ 获得。我们介绍了坚固耐用、普遍可及的实验,这些实验可以引入单独的高级课程或有大量学生的课程。讨论了评估方法、学生知识评估以及他们对量子信息职业的态度。© 2022 光学仪器工程师协会 (SPIE) [DOI: 10.1117/1.OE.61.8.081811]
摘要 近来,人们对相干性作为量子热力学资源的问题产生了浓厚的兴趣。然而,迄今为止,分析主要集中在一些人为的理论模型上。我们试图通过研究量子光学相干性的“催化”性质,将这些想法更接近实验研究。这里考虑了相干态腔场与两级原子序列的相互作用,这种状态在量子光学中普遍存在,是稳定的经典光源的模型。使用 Jaynes - Cummings 相互作用哈密顿量,可以形成动力学的精确解,并分析原子和腔态随每次原子场相互作用的演变。以这种方式,当相干性转移到原子序列时,可以检查相干态的退化。在使用相干性作为热力学资源的背景下,腔模式中相干性的相关退化是重要的。
我们考虑二维电子气体与量化的腔模式相互作用。我们发现电子和腔中光子之间的耦合会增强超导间隙。至关重要的是,与更幼稚的方法相比,PEIERLS阶段中的所有术语都保持鲜明对比,这可能导致虚假的超级级相变。我们使用平均场理论来表明差距与空腔耦合强度大致线性增加。可以通过扫描隧道显微镜(STM)测量值(STM)的测量值(或者对于Moir'E系统的薄片)(由于较大的晶格由于较大的晶格会更明显)与局部结构的电磁场形式相互作用,因此可以在本地观察到效果。我们的结果也与与腔模式相互作用的量子光学设置与量子光学设置有关,在该模式下,晶格的几何形状和系统参数可以在广泛的范围内调节。
此次活动将提供一个平台,让在量子通信、量子计算、量子传感、量子材料和量子光学领域工作的热情的年轻研究人员可以分享他们的研究成果并探索新的合作途径。
摘要 近来,人们对相干性作为量子热力学资源的问题产生了浓厚的兴趣。然而,迄今为止,分析主要集中在一些人为的理论模型上。我们试图通过研究量子光学相干性的“催化”性质,将这些想法更接近实验研究。这里考虑了相干态腔场与两级原子序列的相互作用,这种状态在量子光学中普遍存在,是稳定的经典光源的模型。使用 Jaynes - Cummings 相互作用哈密顿量,可以形成动力学的精确解,并分析原子和腔态随每次原子场相互作用的演变。以这种方式,当相干性转移到原子序列时,可以检查相干态的退化。在使用相干性作为热力学资源的背景下,腔模式中相干性的相关退化是重要的。
引言光子跨国,工程金属或介电结构的二维超薄阵列是多功能的光学组合,实现了对局部相,振幅,振幅和极化的电磁场操纵的能力(1-4)。这些功能是在古典光学方面的各种应用程序中开发的。量子纠缠是许多应用的量子光学源的重要来源,例如量子密码学(5,6),传送(7-9),超分分辨率计量学(10)和量子成像(11)。特别是在量子成像领域,可以利用光子对之间的空间强度相关性超过成像的经典限制(12-14)。此外,用预示的单光子照亮量子图像处理技术的引入揭示了光子限制成像的优势抗抗抑制能力(15)。最近的努力表明,将元图与纠缠光子相结合的趋势是量子光学元件中各种应用应用的趋势(16-20)。在另一种情况下,边缘检测是图像处理中最常见的操作之一,它试图定义图像中区域之间的边界。它是机器和计算机视觉领域(21)的基本工具,是医学图像操作中自动特征的预处理步骤(22,23),也是自动驾驶汽车的关键组成部分(24,25)。与传统数字方法相比,模拟技术具有高速和节能的优势。由于量子纠缠在测量之前拥有无法区分的信息和Instanta-因此,已经提出了各种模拟边缘检测方法(26-35),包括通过我们的超材料和超额叶(36 - 39)。然而,在量子光学领域从未证明基于紧凑的跨表面的边缘检测。
PMT数据:物理研究中的核仪器和方法A:加速器,光谱仪,检测器和相关设备,926,2-15。spad数据:芯片(2022):100005。TES数据:量子光学中的超导设备(2016):31-60。其他缺失的数据:自然光子学3.12(2009):696-705。
引言光子跨国,工程金属或介电结构的二维超薄阵列是多功能的光学组合,实现了对局部相,振幅,振幅和极化的电磁场操纵的能力(1-4)。这些功能是在古典光学方面的各种应用程序中开发的。量子纠缠是许多应用的量子光学源的重要来源,例如量子密码学(5,6),传送(7-9),超分分辨率计量学(10)和量子成像(11)。特别是在量子成像领域,可以利用光子对之间的空间强度相关性超过成像的经典限制(12-14)。此外,用预示的单光子照亮量子图像处理技术的引入揭示了光子限制成像的优势抗抗抑制能力(15)。最近的努力表明,将元图与纠缠光子相结合的趋势是量子光学元件中各种应用应用的趋势(16-20)。在另一种情况下,边缘检测是图像处理中最常见的操作之一,它试图定义图像中区域之间的边界。它是机器和计算机视觉领域(21)的基本工具,是医学图像操作中自动特征的预处理步骤(22,23),也是自动驾驶汽车的关键组成部分(24,25)。与传统数字方法相比,模拟技术具有高速和节能的优势。由于量子纠缠在测量之前拥有无法区分的信息和Instanta-因此,已经提出了各种模拟边缘检测方法(26-35),包括通过我们的超材料和超额叶(36 - 39)。然而,在量子光学领域从未证明基于紧凑的跨表面的边缘检测。
该组的主要活性涉及开发量子光学测量技术,例如测量光子数噪声或相空间分布。重点是加快测量和数据分析,以便实时数据获取和反馈成为可能。实时量子光学测量在光谱,粒度确定,材料科学,光子学和量子通信中具有显着的应用潜力。
研讨会旨在汇集量子科学和技术领域的领导者。来自不同组织的科学家和工程师、教职员工、研究人员和学生将讨论和探索量子计算、量子光学、量子传感和冷量子系统的实验进展等前沿主题。康奈尔大学 Saeed Ahmed Khan 博士