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采用基于 3nm 的 800Gb/s 可插拔器件和 1.6Tb/s 性能光学器件的新型相干技术实现方法以及由此产生的网络影响
§ 最先进的 3nm CMOS、70 GHz 电光 § OSFP Type 2A 和 QSFP-DD800 外形尺寸 § 符合标准的 800ZR / 800LR / 800G ZR+（互操作 PCS）模式 § 最高性能 400 / 600 / 800G PCS 传输模式，高达 141GBd § SOA-on-SiP 异构集成，可在 C 波段和 L 波段实现高 Tx 输出功率和可扩展性（OIF 800ZR Tx 输出 A 类）
![arxiv：2408.09284v1 [physics.optics] 2024年8月17日](/simg/7/7dfd89a9ae838b0250ca508bdbdeb0775a4b6917.webp)
arxiv：2408.09284v1 [physics.optics] 2024年8月17日
图。1。耦合赛车量子级联激光器（QCLS）的谐振行为。如复杂的金兹堡 - 兰道方程（CGLE）所预测的那样，未耦合的赛车QCL会产生Nozaki-Bekki（NB）solitons。b两个耦合赛车QCL散发出两个孤子光谱 - 一个具有强泵线，另一个没有。频谱的缩放部分表明，耦合腔的杂交共振上的耦合赛道lase。c显示了此工作中使用的耦合赛车QCL的显微镜图像，称为RT 1和RT 2。RT 1的波导（WG），赛车（RT）和加热器（HT）分别是彩色蓝色，紫色和红色。四个切割的波导刻面充当RTS中产生的远离激光的端口，或用外部光源探测系统。d，耦合激光系统在其激光阈值以下探测，并用可调的单频QCL注入端口1。在端口4的出口处测量探针激光器的传输，而两个RT的偏置分别从20 mA到410 MA和350 mA的RT 1和RT 1扫描。探针激光器设置为1,227 cm -1-围绕QCL增益材料的峰值增益响应。对高RT偏置的高分辨率扫描揭示了耦合RT的谐振结构中的抗突。e，DC偏向于其阈值以上的两个RT偏置在室温下产生电源的MW（WGS在200 mA处有偏见）。
拓扑和常规的纳米量波导，用于定向量子光学
集成量子光子学中的方向性已成为在单光子水平上实现具有非线性的可伸缩量子技术的有前途的途径。拓扑光子波导已被提出是一种在芯片上利用这种定向光 - 物质相互作用的新方法。然而，与常规线缺陷波导相比，嵌入式量子发射器与拓扑波导的定向耦合的强度仍然存在。在这项工作中，我们使用实验，理论和数值分析的组合对一系列波导中的方向耦合进行了研究。我们定量地表征了光照耦合在几个拓扑光子波导上的位置依赖性，并基准了其定向耦合性能与常规线缺陷波导。我们得出的结论是，与传统的线缺陷波导相比，拓扑波导的表现不佳，将其定向光学凭证构成疑问。证明这不是领域成熟的问题；我们表明，最新的逆设计方法，同时能够改善这些拓扑波导的定向发射，但仍将它们显着地落后于常规（滑动平面）光子晶体波导的操作。我们的结果和结论为改善定量预测的量子非线性效应的实施铺平了道路。
使用费米子到量子比特编码的线性光学量子电路模拟
量子模拟模仿一个量子系统与另一个人工组织的量子系统（即量子模拟器）的演化[1]。具有量子比特的数字量子模拟器可以对由各种粒子（如自旋、费米子和玻色子）组成的任意量子系统进行精确或近似编码，具体取决于粒子的性质。量子比特可以通过多种物理系统实现，如捕获离子[2,3]、核磁共振（NMR）[4,5]、超导电路[6,7]、量子点[8]和光子[9]。因此，无论模拟器的物理性质如何，我们都可以使用适当的量子比特编码协议用数字量子模拟器模拟任何量子系统。在各种多粒子量子系统中，玻色子系统被认为从数字量子模拟中受益匪浅。 Knill、Laflamme 和 Milburn (KLM) 证明后选择线性光学能够进行通用量子计算 [10]。此外，Aaronson 和 Arkhipov [11] 提出的玻色子采样也是证明量子器件计算优越性的有力候选者。玻色子采样问题被认为属于经典的难采样问题。受非相互作用玻色子系统计算能力的启发，提出了几种玻色子到量子比特编码 (B2QE) 协议，以使用数字量子计算机模拟玻色子问题 [12-18]。大多数研究直接使用 Fock 态的一元或二元量子比特表示作为量子比特编码协议，将玻色子产生和湮灭算子离散化。参考文献 [15] 提出了一种用于线性和非线性光学元件的数字量子模拟方法。参考文献[ 17 ] 基于文献 [ 19 ] 开发的玻色子-量子比特映射，使用 IBM Quantum 模拟了束分裂和压缩算子。所需资源（例如量子比特和门的数量）因编码协议而异。文献 [ 18 ] 比较了不同编码协议之间的资源效率。在本文中，我们结合 Shchesnovich [ 20 ] 分析的玻色子-费米子对应关系和费米子到量子比特编码 (F2QE) 协议 [ 21 , 22 ]，提出了一种替代的多玻色子数字模拟方法。具体而言，我们的协议将玻色子态转换为具有内部自由度的费米子态，然后通过 F2QE 协议（Jordan-Wigner (JW) 变换）将其转换为量子比特态。在我们的模拟模型中，具有 M 个 N 量子比特束的量子电路可以模拟 M 模式下 N 个玻色子的数量守恒散射过程。我们的协议总结如图 1 所示。我们的协议最显著的优势是，它可以使用量子比特数的直接扩展来有效地模拟非理想的部分可区分玻色子，即具有内部自由度的玻色子。作为概念证明，我们使用我们的协议生成了 Hong-Ou-Mandel (HOM) 倾角 [ 23 ]。HOM 效应在光量子系统中非常重要，它为线性光量子计算系统中的逻辑门提供基本资源。参考文献 [ 24 ] 讨论了 HOM 效应与基于量子比特的 SWAP 测试之间的正式联系。为了模拟 HOM 倾角，我们需要一种方法来为光子添加内部自由度。在我们的例子中，通过将量子比特数增加两倍就可以轻松实现，这表明我们的协议适合模拟部分可区分的玻色子。我们使用 IBM Quantum 和 IonQ 云服务验证了电路的有效性。本文结构如下：第 2 部分介绍我们的数字玻色子模拟协议。在回顾了玻色子-费米子变换协议之后，我们展示了如何将此变换与 JW 变换相结合进行数字玻色子模拟。在第 3 部分中，我们将模型应用于 HOM 倾角实验。我们用一个八量子比特电路模拟双光子部分区分性。最后，第 4 部分总结我们目前的工作并讨论其未来可能的扩展。
引用：Chen Sr，Ha YL，Zhang F等。通过通过现场驱动的优化来达到链纳元元视频的性能极限。 Opto-Electron Adv 7，
链式光学元件可实现具有更高效率和更宽的带宽的跨空间，并且在Imaging System，超分辨率光刻和宽带吸收器中备受期待。然而，周期性边界近似未考虑Aperiodic电磁串扰，这对链轴光学设备构成了挑战，以达到其实现限制。在这里，通过野外驱动的操作实现了对局部几何和传播阶段的完美控制，其中在实际边界条件下计算了场分布。与需要大量迭代的其他优化方法不同，所提出的设计方法需要少于十个迭代才能使效率接近最佳值。基于形状优化的链式结构库，可以在十秒钟内设计厘米尺度的设备，其性能提高了约15％。此外，该方法具有将链状的连续结构扩展到任意极化的能力，包括线性和椭圆极化，这很难通过传统的设计方法实现。它为开发链式光学元件提供了一种方法，并用作构建高性能光学设备的有效工具。
纳米气轴复合材料，用于极化光学
来自2D纳米材料的复合材料显示出独特的高电气，热和机械性能1,2。在极端条件下，高光谱光学元件需要将其稳健性与极化旋转配对。然而，刚性纳米片具有随机的运动形状，它扰乱了具有可比波长的光子的圆形极化。在这里，我们表明，尽管纳米气门是纳米气门和部分混乱，但来自2D纳米材料的多层纳米复合材料强烈且可控制地旋转光偏振。纳米复合膜中强烈的圆二色性（CD）源自皱纹，凹槽或脊的对角线模式，导致线性双折射（LB）轴（LB）和线性二色性（LD）之间的角度偏移。逐层（LBL）组装的纳米复合材料的分层提供了从不精确的纳米片的精确工程，其光学不对称g因子为1.0，超过了典型的纳米材料的含量为1.0。复合光学元件的高热弹性可实现高达250°C的工作温度，并在光谱的近红外（NIR）部分的热发射器进行成像。将LBL工程的纳米复合材料与ACHIRAR染料相结合，导致各向异性因素接近理论极限。来自硫化钼（MOS 2），MXENE和氧化石墨烯（GO）的纳米复合极化器以及两种制造方法证明了观察到的现象的一般性。可以为坚固的光学元件进行计算设计和加性设计的大型LBL光学纳米组件。
第21届国际会议激光光学...
A. V. Prizet，俄罗斯Lomonosov Moscow州立大学，委员会计划I. M. Bever，烦恼的光学州W. Blondel，Unive。，洛林（Lorraine），法国V. A. Duvansky，我的fgaou是Rudn Unive，俄罗斯N. N. Evitic，NTO“ IRE-POLUS”，俄罗斯D. K. Kochiev，Prokhorof General Physict Inst。Ras，俄罗斯A. A. Crasnovsky Jr. RAS，俄罗斯A. Ras，俄罗斯D. V. Pominova，Prokhorov General Phones Inst。 Ras，俄罗斯V. O. Shipunova，Inst。 中国Ras，俄罗斯A.A. Crasnovsky Jr. RAS，俄罗斯A. Ras，俄罗斯D. V. Pominova，Prokhorov General Phones Inst。 Ras，俄罗斯V. O. Shipunova，Inst。 中国A. Crasnovsky Jr.RAS，俄罗斯A. Ras，俄罗斯D. V. Pominova，Prokhorov General Phones Inst。 Ras，俄罗斯V. O. Shipunova，Inst。 中国RAS，俄罗斯A.Ras，俄罗斯D. V. Pominova，Prokhorov General Phones Inst。Ras，俄罗斯V. O. Shipunova，Inst。 中国Ras，俄罗斯V. O. Shipunova，Inst。中国
![arxiv：2308.08289v4 [Physics.optics] 2024年6月26日](/simg/1/1a7e12cad1364277f714511341760acee1039422.webp)
arxiv：2308.08289v4 [Physics.optics] 2024年6月26日
电控制的光子电路对具有很大的能源效率和量子信息处理能力的信息技术有望。然而，典型光子材料的弱非线性和电响应是两个关键挑战。因此，已经对杂交电子光电系统（例如半导体激子 - 孔子体）进行了深入研究，因为它们的潜力允许更高的非线性和电气控制，到目前为止的成功率有限。在这里，我们展示了偶极性二利机的电场波导体系结构，该体系允许增强且可控制的极性非线性，从而实现了电反射的反射开关（镜像）和偶极极光利的晶体管。Polariton晶体管通过压缩稀释的偶性二极化脉冲，表现出非常强大的偶极相互作用，从而显示出封锁和抗块。使用一个简单的密度依赖性极化场来解释大型非线性，该电场非常有效地筛选外部电场，与固定偶极子相比，非线性的数量级增强。我们预测，在这种设备中，单个极性级别的量子封锁是可行的。
基于腔的X射线自由电子激光
基于空腔的X射线自由电子激光器（CBXFEL）是完全相干X射线源开发的未来方向。cbxfels由一个低射精的电子源，一个带有几个失调器和chicanes的磁铁系统以及一个X射线腔。X射线腔存储并循环X射线脉冲，以与电子脉冲重复相互作用，直到FEL达到饱和。CBXFEL腔需要低损坏波前的光学组件：接近100％的反射性X射线钻石钻石bragg反射晶体，远对偶联设备，例如薄钻石膜或X射线膜，以及无X射线光栅，以及不含焦点的聚焦元素。在Argonne国家实验室，SLAC国家加速器实验室和Spring-8的协作CBXFEL研究与开发项目的框架中，我们在这里报告了CBXFEL腔的X射线光学组件的设计，制造和表征，包括高度反射性的钻石晶体液体，包括钻石晶体的薄膜和薄膜液体，包括imondivelivity单色。所有设计的光学组件都在高级光子源上进行了充分表征，以证明其对CBXFEL腔应用的西装。