本课程将从第一原理中发展出光学检测中的噪声数学理论,目的是理解效率的基本限制,人们可以在这些效率中提取信息。我们将探讨如何在实际检测前(即在实际检测之前)对轴承光(即,在检测过程中使用检测引起的电磁反馈)的使用如何以有利的方式改变检测后噪声统计量,从而促进提高信息提取信息的提高效率。在整个课程中,我们将评估这种新颖的光学检测方法在光学通信中的应用,并传感并将其性能与传统检测光的方式进行比较。我们还将将这些新型检测方法的性能与在给定的问题上下文中实现的最佳性能 - - 受(量子)物理定律的约束,而没有显示这些基本量子限制的明确推导。本课程背后的主要目标是为来自广泛背景的学生(以及有兴趣的学生)装备,他们正在考虑接受量子增强的光子信息处理中的理论或实验研究,并以更深入的方式思考光学检测的直觉,并为完整的量化量化量的量化量的量化和量化的价值(1)构成量子的价值(1),以构成量子的范围。信息轴承光的预测操作可以帮助将IT信息置于不可避免的检测噪声方面。
我们开发了干涉光谱装置中纠缠光子对引起的时间分辨光子计数信号的封闭表达式。推导出刘维尔空间中的超算子表达式,可以解释耦合到浴槽引起的弛豫和失相。干涉装置将物质和光变量非平凡地混合,这使它们的解释变得复杂。我们为该装置提供了一个直观的模块化框架,以简化其描述。基于检测阶段和光物质相互作用过程的分离,我们表明对纠缠时间和干涉时间变量控制着观察到的物理时间尺度。在纠缠时间较小的极限情况下,只有少数过程对样品响应有贡献,并且可以挑出特定的贡献。
摘要:作为量子信息处理和量子通信的重要元素,基于固态平台的高效量子存储器对于实际应用至关重要,但仍是一个挑战。本文提出了一种基于具有Rashba自旋轨道耦合(SOC)的量子点(QDs)实现单光子高效可控存储和路由的方案。我们表明QDs中的SOC可以为单光子传播提供灵活的电磁感应透明(EIT)结构,并且可以通过EIT实现单光子波包的存储、检索和路由。此外,我们证明了QDs中单光子波包的传播损耗可以通过弱微波场大大抑制,从而可以实现单光子的高效和高保真存储和路由。我们的研究为基于具有SOC的QDs的光子量子信息处理和传输的先进固态器件的设计开辟了一条新途径。
稀有同位素梁(FRIB)的设施资源是科学用户设施的DOE办公室,根据奖励编号DE-SC0000661。这项工作得到了NSF PHY-11102511(NSCL),NSF PHY-103519(职业),NSF 1430152(Jina-Cee)(Jina-Cee),NNSA奖。
摘要:近年来,基于硅的非线性光子学已在电信波长上进行了广泛的研究。然而,在中红外波长的硅中对硅非线性的研究仍然有限。在这里,我们报告了光谱中三阶非线性的波长依赖性范围从1.6 µm到6 µm,以及在同一范围内的多光子吸收系数。在波长为2.1 µm的波长下,以1.65×10-13 cm 2 /w的峰值为1.65×10-13 cm 2 /w测量三阶非线系数n 2,然后以非线性折射率n 2的衰减,最高2.6 µm。我们的最新测量值将波长扩展到6 µm,n 2的急剧降低超过2.1 µm,并且稳步保持在3 µm以上。此外,在2.3 µm至4.4 µm的波长范围内同时进行三光子吸收和四光子吸收过程的分析。此外,详细讨论了多光子吸收对硅非线性功绩的影响。
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。
摘要:随着对在各个领域的单光子水平检测光的需求不断增长,研究人员致力于通过使用多种方法来优化超导单光子检测器(SSPD)的性能。但是,可见光的输入光耦合在有效SSPD的发展中仍然是一个挑战。为了克服这些局限性,我们开发了一种新型系统,该系统将NBN超导微孔光子检测器(SMPD)与Gap-plasmon reso-nators整合在一起,以将光子检测效率提高到98%,同时将所有检测器性能特征(例如偏振性无敏化)保留。等离子SMPD表现出热带效应,与在9 K(〜0.64 t C)下运行的可见范围内产生非线性光响应,与在CW Illumination CW下的原始SMPD相比,声子 - 电子相互作用因子(γ)增加了233倍。这些发现为在可见的波长下的量子信息处理,量子光学元件,成像和感测等领域提供了超敏感单光子检测的新机会。关键字:单光子检测,可见光,间隙 - 平面共振,超导光电探测器,NBN,非线性光载质
正在进行的 APS 升级 (APS-U) 将用基于反向弯曲多弯曲消色差 (MBA) 晶格设计的环替换整个 APS 存储环。新的存储环将根据 x 射线能量将 APS 的亮度提高 100-1,000 倍,并使 APS 成为世界上最亮的硬 x 射线同步加速器源。此外,由于 APS 在超导波荡器方面的持续发展以及 APS 是西半球能量最高的存储环这一事实,APS-U 将继续在高能 x 射线能力方面保持世界领先地位。为了实现这些革命性的成果,需要关闭一年来拆除和更换存储环;一年的关闭期计划于 2023 年 4 月 17 日开始。此日期为下文所述的正在进行和需要的开发提供了背景和时间表。
阿贡国家实验室的 APS 是美国 DOE-SC-BES 科学用户设施。APS 的核心使命是为多方面的科学界提供服务,提供高能 X 射线科学工具和技术,使用户能够解决我们国家面临的最重要的基础和应用研究挑战,同时保持安全、多样化和对环境负责的工作场所。APS 经过优化,可提供美国最高亮度的硬 X 射线(即光子能量高于 20 keV)。这使得它非常适合在原位或操作环境下探索时间相关结构、元素分布以及化学、磁性和电子状态,以解决材料科学和凝聚态物理、化学以及生命和环境科学中的大量前沿问题。
标题:基于超材料的单光子发射器 摘要:能够按需工作(即触发时发射)的单光子发射器对于量子信息处理的实际实施至关重要。对于高效的单光子发射器,需要优化包括量子效率和收集效率在内的整体效率。研究了量子点或纳米粒子等 2 级系统的固态等效物以及纳米金刚石、SiC 等材料中的色心作为嵌入不同宿主的偶极子发射器。为了获得更高的量子效率,必须操纵宿主介质中的光子局部态密度以实现最大 Purcell 因子。进一步的设计需要将光子有效地耦合到远场,通常是空气或光纤。在本次演讲中,我将介绍光子晶体微腔中的偶极子发射器以及超材料,以提高它们在特定方向上的整体发射效率。