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纳米线中相干亮暗表面声子极化子的超快光学产生
摘要：等离子体产生的亚波长约束和增强电场可实现精确传感和增强光与物质的相互作用。然而，等离子体的高频率和短寿命限制了这项技术的全部潜力。找到替代品并研究其动力学至关重要。在这里，我们提出了一种实验方法，允许在时间域研究表面声子极化子。我们首先为超短脉冲光与极性材料相互作用建立理论框架。然后，我们进行飞秒泵浦探测实验，并展示表面声子极化的产生和时间分辨检测。通过比较实验和模拟，我们显示了明模式和暗模式的存在，质量因子高达 115。然后，我们研究模式相关的衰减和向环境的能量传递。我们的结果为实验探索表面声子极化子的动力学以及相干性在能量传递中的作用提供了一个平台。关键词：表面声子极化子，超快，相干性，亚波长限制
量子阱微柱腔中的少光子全光相位旋转
光子平台是量子技术的绝佳环境，因为弱的光子与环境耦合可以确保较长的相干时间。量子光子学的第二个关键因素是光子之间的相互作用，这可以通过交叉相位调制 (XPM) 形式的光学非线性提供。这种方法支撑了量子光学 1 – 7 和信息处理 8 中的许多拟议应用，但要发挥其潜力，需要强的单光子级非线性相移以及可扩展的非线性元件。在这项工作中，我们表明所需的非线性可以由嵌入量子阱的微柱中的激子极化子提供。它们将激子的强相互作用 9、10 与微米级发射器的可扩展性结合起来。11。使用衰减到单光子平均强度以下的激光束，我们观察到每个极化子的 XPM 高达 3±1 mrad。以我们的工作为第一步，我们为极化子晶格中的量子信息处理铺平了道路。XPM 的量子应用包括远距传物 1 、光子数检测 2 、计量学 4 、密码学 5 和量子信息处理 (QIP)，其中它被提议作为电路 6 和测量 7 的途径
个人简历 个人信息
我的研究领域是声子、光子和极化子在纳米、微观和宏观材料中传播的热传输，应用于热极化子和热电子学（热计算）、电子学、光子学、热电学等。玻尔兹曼传输方程、麦克斯韦电磁方程和涨落电动力学是我在理论和实验上研究线性和非线性材料在稳态和动态条件下的热传输的主要工具。我的主要贡献分为三个方面：第一，预测新的物理效应和热器件的概念，例如纳米线和纳米薄膜中极化子热导的量化、热忆阻器、热波二极管和量子热晶体管。第二，开发了根据 3ω、时域热反射、光热辐射测量、热波谐振腔和光声学技术记录的实验数据拟合热性能的分析模型。第三，对由纳米颗粒或多孔材料组成的固体基质复合材料的热导率进行建模和测量。这三个研究方向主要针对极性材料（即 SiO 2 、SiN、SiC）、相变材料（即 VO 2 、镍钛诺）和介电材料（薄膜和导线形式）进行了开发。
极化纳米天线中超窄谐振的主动和被动调谐
光学纳米天线能够在纳米尺度上压缩光并增强光与物质的相互作用，因此对光子器件和光谱学具有重要意义。其中，由支持声子极化子的极性晶体制成的纳米天线（声子纳米天线）表现出最高的品质因数。这是因为这些材料固有的低光损耗，然而，由于它们的介电性质，阻碍了纳米天线的光谱调谐。在这里，通过近场纳米显微镜监测，在很宽的光谱范围（≈ 35 cm − 1 ，即共振线宽 ≈ 9 cm − 1 ）内实现了声子纳米天线中超窄共振的主动和被动调谐。为此，将由六方氮化硼制成的单个纳米天线放置在不同的极性基底上（例如石英和 4H-碳化硅），或用高折射率范德华晶体 (WSe 2 ) 的层覆盖它，以改变其局部环境。重要的是，通过将纳米天线放置在费米能量变化的门控石墨烯单层顶部，可以实现纳米天线极化子共振的主动调谐。这项工作提出了具有超窄共振的可调极化子纳米天线的实现，可用于主动纳米光学和（生物）传感。
极化纳米天线中超窄谐振的主动和被动调谐
光学纳米天线能够在纳米尺度上压缩光并增强光与物质的相互作用，因此对光子器件和光谱学具有重要意义。其中，由支持声子极化子的极性晶体制成的纳米天线（声子纳米天线）表现出最高的品质因数。这是因为这些材料固有的低光损耗，然而，由于它们的介电性质，阻碍了纳米天线的光谱调谐。在这里，通过近场纳米显微镜监测，在很宽的光谱范围（≈ 35 cm − 1 ，即共振线宽 ≈ 9 cm − 1 ）内实现了声子纳米天线中超窄共振的主动和被动调谐。为此，将由六方氮化硼制成的单个纳米天线放置在不同的极性基底上（例如石英和 4H-碳化硅），或用高折射率范德华晶体 (WSe 2 ) 的层覆盖它，以改变其局部环境。重要的是，通过将纳米天线放置在费米能量变化的门控石墨烯单层顶部，可以实现纳米天线极化子共振的主动调谐。这项工作提出了具有超窄共振的可调极化子纳米天线的实现，可用于主动纳米光学和（生物）传感。
半导体微腔激子极化激元耦合谐振子分析
太赫兹 (THz) 时域光谱有助于深入了解半导体异质结构中的电子动力学。高场 THz 光谱探测 GaAs 量子阱 (QW) 系统的激子非线性响应，并能够在时域中测量其相干动力学。因此，THz 光谱可以让人们探索多体相互作用的基本特性以及半导体纳米器件技术的潜力。这项工作使用计算方法分析了半导体微腔中的光物质相互作用。当 QW 微腔中的激子与腔光子强耦合时，会形成一种称为激子极化子的新准粒子。本论文表明，具有光学和 THz 激发的经典耦合谐振子可用作模型来模拟激子极化子动力学及其量子相干现象。通过采用激子模式的时间相关衰减和改变光脉冲和 THz 脉冲之间的延迟，演示了激子-光子耦合系统的时间演化。由于强光物质杂化，在频谱中观察到正常模式分裂。最后，将本工作计算出的激子-极化子振荡与使用半导体布洛赫方程获得的参考计算结果进行了比较。
应用多任务转移学习：EA和优化子带正规CSP与具有小数据集的8通道EEG信号的组合
脑部计算机界面（BCI）技术提供了一种不依赖外围神经和肌肉的交流方式（Wolpaw等，2000）。全面的BCI系统涉及预处理，特征提取，信号分类和控制。这是一种直接将神经功能转化为外部产出的技术（Ramadan和Vasilakos，2017年）。最常用的脑电图（EEG）信号是事件相关的P300信号（Allison等，2020），稳态视觉引起的电势（Liavas等，1998）和运动成像（MI）信号（Pfurtscheller等人，1997年）。运动图像的最显着优势是其控制信号源自大脑的行动意图，因此不需要外部刺激（Abdulkader等，2015）。这种类型的BCI通常用于外部设备的运动控制，是当今最流行的BCI控制系统之一。但是，运动成像自发脑电图信号的信号噪声比率很低，并且受试者之间的特征有显着的单个差异。通常需要对传统的机器学习算法进行校准，以克服受试者之间的个体差异（Böttger等，2002; Saha等，2017），这一过程降低了BCI系统的效率。为了解决这一缺点，研究人员发现，使用转移学习算法来减少新用户，设备和任务的校准是有效的。近年来，转移学习使用了来自源域中的数据或信息，以帮助目标域通过使用源域（现有主题）数据来校准目标域（新主题）数据（Pan and Yang，2009）。最终，可以用带注释的几个或没有样本来判断目标域，这可以解决训练数据的基本分布与在某些条件下的测试数据之间的不匹配问题。
极化子跳跃在所有无定形阴极电致色素氧化物中诱导的双波段吸收
图1个极化子跳跃在WO 3中诱导的双波段吸收。A在不同时间间隔的GalvanoStatic电荷插入后WO 3膜的原位光学透射率。b，在450 nm（表示可见范围）和1100 nm（代表NIR范围）的WO 3膜的电荷能力的函数。c，od光谱是波长的函数，以及北极理论的吸收系数的理论计算。理论曲线已分解为下两个面板中的两个偏振子峰。d，在电荷插入过程中在不同时间的WO 3（W 4 F峰）膜的XPS光谱。e，d中XPS光谱得出的相应的W值的比例。XPS光谱和其他电荷插入状态的比例可在图中看到S6。f，C（A 1，A 2;左侧尺度）的两个峰的振幅显示为LI插入时间的函数，并将其与位点饱和理论获得的跳跃效率（H.E;右手尺度）相比。H.E.通过45分钟XPS的插值在D下降到零，从而获得了15和30分钟的点。
巨型kerr kerr非线性的Terahertz波是由刺激的声子极化子介导的微腔芯片
抽象的光学KERR效应，其中输入光强度线性地改变了折射率，它使光学孤子，超充值谱和频率梳子的产生，在芯片设备，纤维通信和量子操作中起着至关重要的作用。尤其是Terahertz Kerr效应，在未来的高速计算，人工智能和基于云的技术中具有引人入胜的前景，由于功率密度和微弱的Kerr响应，遇到了一个巨大的挑战。在这里，我们演示了一个巨大的Terahertz频率KERR非线性，由刺激的声子极性子介导。在巨型Kerr非线性的影响下，功率依赖性的折射率变化将导致微腔的频移，这是通过测量芯片尺度岩石型niobate fabry-pérotmicrobocabity的谐振模式实验证明的。归因于刺激的声子极性子的存在，从频移中提取的非线性系数比可见光和红外光的数量级大，理论上也由非线性黄色方程式证明。这项工作为许多具有Terahertz细纹的基于物理，化学和生物系统的富有和富有成果的Terahertz Kerr效应开放了途径。
基于信道可靠性估计的极化码穿孔方案
由Arikan提出的极性码编译码算法复杂度低，对于给定的码长具有优异的性能，自提出以来就受到了广泛的关注和欢迎。穿孔极化码的构造使得编码更加灵活，适用于更加多样化的场景。本文提出了一种改进的极性码穿孔方案，在传统穿孔极化码的限制下，基于信道可靠性估计方法计算各个极化子信道的误码概率，对可靠性较低的极化子信道进行穿孔。此外，为了获得更好的译码性能，该方案将穿孔比特的初始对数似然率(LLR)设置为无穷大(或负无穷大)。仿真结果表明，本文提出的改进穿孔极化码的性能优于传统穿孔极化码。