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纠缠双光子对源的表征...
在本研究中，我们利用β-硼酸钡 (BBO) I 型非线性晶体产生纠缠光子对。这些对被称为信号光子和闲置光子，具有独特的纠缠特性，是量子密码学和量子隐形传态等技术的基础。光子是通过称为自发参量下转换 (SPDC) 的过程产生的，当泵浦激光束穿过非线性介质时就会发生这种情况。该过程受动量和能量守恒控制，从而产生特定的相位匹配条件，决定光子对的空间和频率相关性。该项目的目标是通过基于巧合检测系统检查这些纠缠光子对的时间相关性来表征它们。
用于卫星通信的纠缠光子对源
通过使用偏振纠缠光子对，可以实现物理上防篡改的通信。从源头开始，纠缠对中的一个光子被发送给一个通信伙伴，第二个光子被发送给另一个通信伙伴。在某一点的拦截或操纵会导致两个光子的状态同时改变。这种变化表明第三方正试图非法获取信息，并能够立即做出反应。
光子强度功能和核水平密度
正在研究核物理学在核合成过程中的关键作用，特别是光子强度功能（PSF）和核水平密度（NLDS）对塑造I-，R-和P过程的结果的复杂影响。探索不同的NLD和PSF模型组合发现了（p，γ），（n，γ）和（α，γ）速率的大量不确定性。这些导致核合成过程的潜在显着丰度变化，并强调了准确的实验核数据的重要性。理论洞察力和先进的实验技术为深刻的理解提供了基础工作，可以从核合成机制和元素的起源中获得。最近的结果进一步强调了PSF和NLD数据的影响及其对理解丰度分布的贡献以及精炼复杂的核合成过程的知识。本文是主题问题的一部分，“核物理学的限制位置：从哈德子到中子星”。
tupi（基于时机的超快速光子成像）检测器
提出了一个名为Tupi的混合像素光子计数检测器系列，以符合Orion的[1]柔性X射线梁的规格。这将是有史以来第一个连接到同步子束线的最大生物安全实验室。TUPI检测器将基于3x1 TimePix4 [2] ASIC（应用程序特定集成电路）的基本模块，该模块可以铺有瓷砖以组装较大的活动区域。基本模块具有1344 x 512像素（55μm像素尺寸），在约74 mm x 28 mm面积上达到688 kpixels。它可以在所谓的“数据驱动”模式（读取TOT和TOA数据时）达到最高11 kHz的成像采集率，并区分3 x 10 6 pH/s/mm 2，返回像素中沉积的光子能量信息。可以在16位计数深度的情况下达到近44 kHz，并且可以区分高达5 x 10 9 pH/s/mm 2的命中率。
高性能光子编号解析850 ...
自2001年首次示威以来[Gol'tsman等。，应用。物理。Lett。 79，705–707（2001）]，超导纳米线单光子探测器（SNSPDS）见证了二十年的伟大发展。 SNSPD是大多数现代量子光学实验中的选择检测器，并且正在慢慢地进入其他光子含有光学的光学领域。 到目前为止，在几乎所有实验中，SNSPD都被用作“二进制”检测器，这意味着它们只能区分0和> = 1个光子，并且丢失了光子数信息。 最近的研究表明，原理证明光子数分辨率（PNR）SNSPDS计数为2-5个光子。 在各种量子式实验中，高度要求光子数分解的能力，包括Hong – Ou-Mandel干扰，光子量子计算，量子通信和非高斯量子态制备。 特别是，由于高质量的半导体量子点（QDS）的可用性，波长850-950 nm处的PNR检测器引起了极大的关注[Heindel等。 ，adv。 选择。 Photonics 15，613–738（2023）]和高性能基于铯的量子记忆[Ma等。 ，J。Opt。 19，043001（2017）]。 在本文中，我们演示了基于NBTIN的SNSPD，具有> 94％的系统检测效率，一个光子的低于11 PS的时间抖动，以及2个光子的低于7 PS。 更重要的是，我们的探测器使用常规的低温电读数电路最多可以解决7个光子。Lett。79，705–707（2001）]，超导纳米线单光子探测器（SNSPDS）见证了二十年的伟大发展。 SNSPD是大多数现代量子光学实验中的选择检测器，并且正在慢慢地进入其他光子含有光学的光学领域。 到目前为止，在几乎所有实验中，SNSPD都被用作“二进制”检测器，这意味着它们只能区分0和> = 1个光子，并且丢失了光子数信息。 最近的研究表明，原理证明光子数分辨率（PNR）SNSPDS计数为2-5个光子。 在各种量子式实验中，高度要求光子数分解的能力，包括Hong – Ou-Mandel干扰，光子量子计算，量子通信和非高斯量子态制备。 特别是，由于高质量的半导体量子点（QDS）的可用性，波长850-950 nm处的PNR检测器引起了极大的关注[Heindel等。 ，adv。 选择。 Photonics 15，613–738（2023）]和高性能基于铯的量子记忆[Ma等。 ，J。Opt。 19，043001（2017）]。 在本文中，我们演示了基于NBTIN的SNSPD，具有> 94％的系统检测效率，一个光子的低于11 PS的时间抖动，以及2个光子的低于7 PS。 更重要的是，我们的探测器使用常规的低温电读数电路最多可以解决7个光子。79，705–707（2001）]，超导纳米线单光子探测器（SNSPDS）见证了二十年的伟大发展。SNSPD是大多数现代量子光学实验中的选择检测器，并且正在慢慢地进入其他光子含有光学的光学领域。到目前为止，在几乎所有实验中，SNSPD都被用作“二进制”检测器，这意味着它们只能区分0和> = 1个光子，并且丢失了光子数信息。最近的研究表明，原理证明光子数分辨率（PNR）SNSPDS计数为2-5个光子。在各种量子式实验中，高度要求光子数分解的能力，包括Hong – Ou-Mandel干扰，光子量子计算，量子通信和非高斯量子态制备。特别是，由于高质量的半导体量子点（QDS）的可用性，波长850-950 nm处的PNR检测器引起了极大的关注[Heindel等。，adv。选择。Photonics 15，613–738（2023）]和高性能基于铯的量子记忆[Ma等。，J。Opt。19，043001（2017）]。在本文中，我们演示了基于NBTIN的SNSPD，具有> 94％的系统检测效率，一个光子的低于11 PS的时间抖动，以及2个光子的低于7 PS。更重要的是，我们的探测器使用常规的低温电读数电路最多可以解决7个光子。通过理论分析，我们表明，通过提高我们读取电路的信噪比和带宽，可以进一步改善所证明的检测器的PNR性能。我们的结果对于光学量子计算和量子通信的未来都是有希望的。
混合 cQED 系统中的微尺度光子源
我们的装置由1/4波长超导谐振器和栅极定义DQD组成，如图1（a）所示。谐振器由超导量子干涉仪（SQUID）阵列[29]组成，其谐振频率fr可调。每个SQUID包含两个约瑟夫森结，其电感与通量有关。在本文中，我们设定谐振器频率fr = 6.758 GHz，总衰减线宽、内部损耗率和外部损耗率为（κ，κi，κe）/2π=（58.9，36.9，22.0）MHz。由于 SQUID 阵列的电感很高，谐振器阻抗 Zr≈1kΩ，远远超过典型共面波导的 50Ω。DQD 由 GaAs/AlGaAs 异质结构中的顶部金属栅极定义，标记为 L、P、U、R 和 D。电子被捕获在 DQD 中，其中两个点的电化学电位可以通过栅极 L、P 和 R 进行调制。然后
单光子发射器和基于自旋的量子传感器
层状二维 (2D) 材料主要通过范德华键相互作用，这为不受外延晶格匹配要求约束的异质结构创造了新的机会 [1]。然而，由于任何钝化的、无悬空键的表面都会通过非共价力与另一个表面相互作用，因此范德华异质结构并不仅限于二维材料。具体来说，二维材料可以与多种其他材料（包括不同维度的材料）集成，形成混合维度范德华异质结构 [2]。此外，化学功能化为调整二维材料的性质和异质界面间的耦合程度提供了更多机会 [3]。在本次演讲中，我们将探讨混合维度异质结构在量子光子科学和技术中的前景，特别关注化学功能化如何操纵和增强应变二维过渡金属二硫属化物中的单光子发射 [4]。除了技术含义之外，本次演讲还将探讨几个基本问题，包括能带排列、掺杂、陷阱态以及跨混合维异质界面的电荷/能量转移。
偏振纠缠光子源窄带 810 nm
OZ Optics 提供纠缠光子源，在马赫-曾德尔干涉仪内实现一对周期性极化晶体。偏振纠缠光子对通过 2 型自发参量下转换 (SPDC) 产生。部署了多个偏振位移器 (PD) 以将光子对分离到两个输出端口，安装在前面板上，如照片所示。光子对的中心波长为 810 nm，带宽为几纳米。每个光源都配备波长稳定的泵浦激光器、可变光衰减器和温度控制器，以微调相位匹配参数，实现最佳效率。
改善应变定位的GASE单光子发射器...
该手稿由UT-Battelle，LLC部分撰写，根据与美国能源部（DOE）合同DE-AC05- 00OR22725。美国政府保留和出版商，通过接受该文章的出版物，承认美国政府保留了非判定，有偿，不可撤销的，全球范围内的许可，以出版或复制本手稿的已发表形式，或允许其他人这样做，以实现美国政府的目的。DOE将根据DOE公共访问计划（http://energy.gov/downloads/doe-public-access-plan），将公开访问联邦赞助研究结果。