由于这些引脚作为量子比特[1]使用,因此仅利用光子吸收这一自然现象便可实现光子-电子纠缠测量(③)[2]。 3. 结果与讨论 我们将六个碱基对应的偏振光转移到庞加莱球上并进行断层扫描,得到了所有偏振保真度超过 80% 的结果(图 2)。这种保真度远远超过了经典极限(66%),并证明我们的转移是具有量子特性的量子态转移。传输保真度恶化的原因被认为是氮核自旋的初始化速度不完善。通过改善这一点,有望提高传输保真度。 4. 结论与展望我们成功地实现了光子的偏振态到氮核自旋的量子转移。未来,我们的目标不仅在于提高转录保真度,还在于将量子态转录到钻石中也存在的碳同位素的核自旋中。 5.参考文献 [1] Y. Sekiguchi, H.Kosaka 等,Nature Commun. 7, 11668 (2016)。 [2] H. Kosaka 和 N. Niikura,Phys. Rev. Lett.
我们报告了针对单和双量子比特偏振态的光子集合的量子态断层扫描的实验实现。我们的实现基于 James、Kwiat、Munro 和 White [ 1 ] 的工作,他们基于局部投影测量提供了良好的断层扫描重建。我们描述了从激光源制备的单量子比特态的理论和实验断层扫描测量,并展示了三个正交基的密度矩阵的断层扫描重建。此外,我们还描述了在下转换实验中产生的一对纠缠光子的两个偏振自由度的量子态断层扫描的理论和实验实现。讨论了两种不同的技术:一种是线性重建,其中密度矩阵由巧合测量构建,但可能会产生非物理密度矩阵,另一种是最大似然估计技术,可产生物理密度矩阵。最后,我们还讨论了 II 型 BBO 晶体中下转换光子的时间补偿及其对 2 量子比特态断层重建的影响,并给出了 SPDC 源的密度矩阵的断层重建。
令人惊讶的是,最近的研究表明,纠缠这种传统上被认为是量子独有的不可分离特征也可以存在于经典光场中 [1-10]。随着量子概念和经典光学之间的模拟分析越来越多,人们越来越关注经典光纠缠领域。经典光中的量子模拟概念已被证明能够违反贝尔不等式 [2],改进偏振的测量和量化 [3,4],控制基本的波粒二象性 [5,6],模拟简单的量子任务 [7-9] 等。这些令人鼓舞的结果表明,经典纠缠光可以作为一个物理平台,用于教学基本的量子概念,甚至展示简单量子信息和计算任务的实现。这里我们提出利用经典光束的张量结构来引入矢量空间、叠加、角动量、相干性、纠缠、干涉、量子比特类似物、量子信息等量子概念。光束包含三个主要自由度 (DOF),即偏振、空间特性和时间特性,一般可以描述为
短波红外线(SWIR)是基于元图的纳米光谱中电磁频谱的一个不流失的部分,尽管它在传感和成像应用中具有战略意义。这主要归因于缺乏在此范围内量身定制光线与形式相互作用的材料系统。在此处,该限制得到了解决,并在SWIR频率下启用了偏振诱导的偏振诱导的FANO共振控制。该平台由2D SI/GE 0.9 SN 0.1 CORE/SHELL NANOWIRE ARRAY上的硅晶片上的阵列组成。通过调整光极极化,可以表明,由于电动和磁性偶极子竞争中引起的FANO共振,可以对跨表面的反射进行有效的设计。在高索引纳米线阵列中光学诱导的偶极子的干扰是额外的自由度,以量身定制方向散射和光流,同时启用急剧极化的谐振。在纳米传感器中利用了这种固定性,可在周围培养基的折射率上有效检测10-2的变化。
摘要。结构化光场体现了偏振、相位和振幅的强烈空间变化。通过它们的拓扑特性可以理解、表征和利用此类场。三维 (3D) 拓扑孤子,例如霍普夫子,是具有非平凡粒子状结构的 3D 局部连续场配置,表现出许多重要的拓扑保护特性。在这里,我们提出并展示了霍普夫子的光子对应物,它们具有霍普夫纤维化、霍普夫指数和从实空间矢量光束到代表偏振态的同伦超球面的霍普夫映射的精确特征。我们通过实验生成具有按需高阶霍普夫指数和独立控制拓扑纹理的光子霍普夫子,包括 Néel 类型、Bloch 类型和反斯盖明类型。我们还展示了光子霍普夫子的稳健自由空间传输,从而展示了霍普夫子在开发光学拓扑信息学和通信方面的潜力。
发现Van der Waals(VDW)磁铁为冷凝物理物理和自旋技术打开了新的范式。但是,使用VDW铁磁磁铁的主动自旋设备的操作仅限于低温温度,从而抑制了其更广泛的实际应用。在这里,展示了使用石墨烯的异质结构中使用VDW行程的Ferromagnet Fe 5 Gete 2的侧向自旋阀设备的稳健室温操作。Fe 5 Gete 2的室温自旋特性在用石墨烯的界面上测量,具有负自旋偏振。横向自旋阀和自旋细分测量通过通过自旋动力学测量探测Fe 5 Gete 2 /Geate 2 /石墨烯界面旋转特性,从而提供了独特的见解,从而揭示了多方向自旋偏振。密度功能理论与蒙特卡洛模拟结合使用,在Fe 5 Gete 2中显示出明显的Fe磁矩,以及在Fe 5 Gete 2 / Graphene界面上存在负自旋极化。这些发现在环境温度下基于VDW界面设计和基于VDW-MAGNET的Spintronic设备的应用开放机会。
在RESTSTRAHLEN区域,横向和纵向声子频率之间,极性介电材料对光线响应,而所得的强光 - 分子相互作用会导致形成称为表面声子极化子的混合型准颗粒。最近的工作表明,当光学系统包含纳米级极元素时,这些激发可以作为晶格的材料分散剂的结果,从而获得纵向场成分,从而导致形成了被称为纵向横向极化子的次级准粒子。在这项工作中,我们建立在以前的宏观电磁理论的基础上,开发了完整的纵向透明偏振子的第二次量化理论。从光 - 一种系统的哈密顿量开始,我们将失真对待晶格,引入弹性自由能。然后,我们将哈密顿量对角线化,表明偏振子的运动方程相当于宏观电磁作用,并量化了非局部运算符。最后,我们演示了如何根据极化状态重建电磁场并探索北极星诱导的Purcell因子的增强。这些结果证明了非局部性如何狭窄,增强和频谱调整近场发射,并在中红外传感中应用。
– 近期物理学研究最令人着迷的方面之一是人们熟悉的光学定律逐渐扩展到极高频的 X 射线,直到现在,光领域中几乎没有一种现象在 X 射线领域找不到平行。反射、折射、漫散射、偏振、衍射、发射和吸收光谱、光电效应,光的所有基本特性都被发现也是 X 射线的特性……
光反射在许多现代技术中起着至关重要的作用。本文给出了由单一材料制成的通用平面结构在任何方向和任何偏振下的最大反射功率的解析表达式,该结构由复杂的标量磁化率表示。最大化反射的最佳光物质相互作用问题被表述为感应电流优化问题的解,受能量守恒和被动性约束,通过使用拉格朗日对偶,该问题允许全局上限。导出的上限适用于广泛的平面结构,包括超表面、光栅、均质膜、光子晶体板,更一般地说,适用于任何非均匀平面结构,无论其几何细节如何。这些界限还设定了给定有损材料的最小可能厚度的限制,以实现所需的反射率。此外,我们的结果允许发现与现有设计相比,反射结构效率可以大幅提高的参数区域。给出了这些发现对设计由真实的、不完美(即有损)材料制成的优质紧凑反射元件的影响的例子,例如超薄高效的光栅、偏振转换器和用于太阳/激光帆的轻型镜子。
太阳是研究粒子加速的得天独厚的地点,粒子加速是整个宇宙中一个基本的天体物理问题。极紫外 (EUV) 包含许多在太阳大气的所有层中形成的窄发射线,其轮廓允许测量等离子体的密度和温度等特性,以及诊断非麦克斯韦粒子分布的存在。唯一的观察方法是从太空进行,因为地球大气会吸收 EUV 辐射。积分场光谱与偏振测量相结合是研究太阳的关键,但目前的 EUV 技术存在局限性:光纤 IFU(积分场单元)的传输率很低,飞行中的效应会影响偏振测量。最好的解决方案似乎是图像切片器。然而,这项技术尚未为 EUV 光谱范围开发。本文探讨了一种新的高效紧凑的积分场光谱仪布局,该布局基于图像切片器的应用,将 IFU 的表面与光谱仪的表面相结合,适用于太空应用。关键词:EUV 光谱、积分场光谱仪、图像切片器、太阳仪器、空间仪器