参数下转换产生的光子对提供了一种校准单光子探测器的绝对方法 [1–14]。由于光子是成对产生的,因此检测到一个光子肯定预示着另一个光子的存在。为了测量检测效率,放置触发检测系统来拦截部分下转换光。然后安排被测探测器 (DUT) 收集与触发探测器看到的光子相关的所有光子(通常更多)。在理想情况下,DUT 通道检测效率是给定时间间隔内巧合事件数与触发检测事件数之比。 (这里所说的理想情况是指,除了双光子源之外,没有任何竞争机制导致探测器触发;而巧合是指两个探测器由于一对光子而触发。)如果我们分别用 η DUT 和 η trig 来指定 DUT 和触发通道的收集效率,则触发计数的总数为
摘要:最近,提出了一种使用非线性干涉仪进行量子状态进行工程的方法,以实现近乎理想的单模操作和近乎义务的精确状态工程(L. Cui等,Phys。修订版a 102,033718(2020)),并且可以在不降低亮度和收集效率的情况下创建高纯度双光子状态。在这里,我们研究了非线性干扰方法的粗或可调节性,以将建设性干扰模式匹配到标准100-GHz DWDM通道的传输窗口中。对于非线性干扰效应的各种条件,测量了关节频谱强度光谱。我们表明该方法具有粗略和精细的能力,同时保持其高光谱纯度。我们期望我们的结果扩大了非线性干扰方法的有用性。通过此方法设计的光子对生成将是量子信息过程的绝佳实用来源。
依靠双光子过程来实现高分辨率,因此需要在写入焦点处具有高激光强度。因此,DLW 需要材料具有高光学透明度。这排除了大多数有机半导体的 DLW,因为它们由于电荷传输 p 电子系统而固有地带有颜色。相反,电子束光刻 (EBL) 的高分辨率为光处理的微型设备提供了机会。当用电子照射时,有机薄膜会交联并发生局部溶解度的变化。9,10 Persson 等人用 EBL 构造聚(3-辛基噻吩),并用氯化铁 (III) 掺杂所得结构。11 Hikmet 等人图案化聚(对苯乙烯基)衍生物 (PPV) 用于多色有机发光二极管 (OLED)。9 在
光学成像彻底改变了我们监测大脑活动的能力,涵盖了从突触到细胞再到电路的空间尺度。本文,我们总结了介观成像的快速发展和应用,这是一种基于广域荧光的方法,平衡了高时空分辨率和超大视野。通过利用用于神经元活动的荧光报告基因的不断扩展和用于指示剂表达的新策略,介观分析能够测量和关联网络动态与行为状态和任务表现。此外,广域成像与双光子显微镜和电生理学等细胞分辨率方法的结合正在弥合细胞和网络分析之间的界限。总体而言,介观成像为研究大脑功能的光学工具箱提供了一个强大的选项。
我们提出了一种量子可编程门阵列 (QPGA) 的光子集成电路架构,该架构能够准备任意量子态和算子。该架构由相位调制的 Mach-Zehnder 干涉仪晶格组成,该干涉仪对路径编码的光子量子比特进行旋转,并嵌入量子发射器,使用双光子散射过程在相邻量子比特之间实现确定性的受控 σz 操作。通过适当设置晶格内的相移,可以对设备进行编程以实现任何量子电路,而无需修改硬件。我们提供了在设备上精确准备任意量子态和算子的算法,并表明基于梯度的优化可以训练模拟 QPGA,以自动实现对重要量子电路的高度紧凑近似,并具有近乎统一的保真度。
超纠缠光子源因其高信息容量而在量子信息处理中起着至关重要的作用。在本文中,我们展示了一种通过热 87 Rb 原子蒸汽中的自发四波混频 (SFWM) 产生偏振和轨道角动量 (OAM) 超纠缠光子对的便捷方法。偏振纠缠是通过在构成相位自稳定干涉仪的两个光束位移器的帮助下相干地组合两个 SFWM 路径来实现的,OAM 纠缠是通过在 SFWM 过程中利用 OAM 守恒条件实现的。我们的超纠缠双光子源具有高亮度和高非经典性,可能在基于原子-光子相互作用的量子网络中有广泛的应用。© 2020 美国光学学会
大脑内的意识取决于数百万个神经元的同步活动,但是负责策划此类同步的机制仍然难以捉摸。在这项研究中,我们采用空腔量子电动力学(CQED)在脂质分子尾部的C-H键振动谱中通过级联发射来探索纠缠的双光子发射。结果表明,由髓鞘鞘形成的圆柱腔可以促进从振动模式发出的自发光子发射,并产生大量的纠缠光子对。神经元中的C-H键振动单元的丰度可以作为神经系统的量子纠缠资源的来源。这一发现可能会深入了解大脑利用这些资源进行量子信息传输的能力,从而阐明神经元同步活动的潜在来源。
目的 . 皮层内微刺激是当代脑机接口中恢复感官知觉的有效方法。然而,更好地控制神经元反应的机制以及神经元活动与刺激部位周围发生的其他伴随现象之间的关系仍不太清楚。方法 . 使用宽视野和双光子成像在 Thy1-GCaMP6s 小鼠体内研究了不同的微刺激频率,以评估在多个空间尺度上引起的兴奋性神经反应以及诱发的血流动力学反应。具体而言,我们量化了刺激引起的小鼠视觉皮层神经元激活和抑制,并使用中观尺度宽视野成像测量了血流动力学氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白信号。主要结果 . 我们的钙成像结果显示,低频刺激更有利于驱动更强的神经元激活。神经 28 激活后的抑郁反应偏好与激活相比略高频率的刺激。血流动力学信号 29 表现出与神经钙信号相当的空间扩展。在激活后(抑郁)期间,刺激部位周围的氧合血红蛋白浓度保持升高。通过双光子显微镜测量的躯体和神经纤维网钙 31 反应显示出对刺激参数的相似依赖性,32 尽管在躯体中测得的幅度大于在神经纤维网中。此外,与神经纤维网相比,更高频率的 33 刺激在躯体中诱导更明显的激活,而抑郁 34 主要在躯体中诱导,与刺激频率无关。意义。这些结果表明 35 抑郁症的潜在机制不同于激活,需要充足的氧气供应,并影响 36 神经元。我们的研究结果为皮层内微刺激引起的兴奋性神经元活动提供了新的理解,并为利用激活和抑制现象来实现所需神经反应的神经装置提供了见解。