©2021。此手稿版本可在CC-BY-NC-ND 4.0许可下提供http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nc-nd/4.0/
摘要:纳米晶体研究领域最近最重大和最令人惊讶的进展之一是从自组装胶体钙钛矿纳米晶体系统中观察到超荧光 [G. Rainò、MA Becker、MI Bodnarchuk、RF Mahrt、MV Kovalenko 和 T. Stöferle,“铅卤化物钙钛矿量子点超晶格的超荧光”,《自然》,第 563 卷,第 7733 期,第 671-675 页,2018 年]。超荧光是一种量子光特性,其中许多偶极子自发同步相位,产生具有更快寿命的集体协同光子发射。因此,在更不均匀的系统中观察到这种现象是令人惊讶的,因为溶液处理和胶体结构通常具有高光学退相干和非均匀尺寸分布。本文概述了胶体和溶液处理系统中超荧光演示的最新进展,并探讨了此类系统允许的化学和材料科学机会。创造明亮且可调的超荧光源的能力可以推动量子信息应用的变革性发展,并促进我们对量子现象的理解。
摘要 - 在1030 nm波长附近的运行的主动循环集成技术已在炮码(GAAS)光子集成电路平台上开发。该技术利用量子井(QW)稍微垂直从波导的中心偏移,然后在上覆层再生之前有选择地去除以形成主动和被动区域。活性区域由砷耐加仑(INGAAS)QWS,砷耐磷化物(GAASP)屏障,GAAS单独的配置异质结构层和铝铝(Algaas)甲板组成。Fabry Perot激光器具有各种宽度和表征,表现出98.8%的高注射效率,内部活跃损失为3.44 cm -1,内部被动损失为3 µm宽波导的4.05 cm -1。3 µm,4 µm和5 µm宽的激光器在100 MA连续波(CW)电流(CW)电流和阈值电流低至9 mA时显示出大于50 MW的输出功率。20 µm宽的宽面积激光器在CW操作下显示240 MW输出功率,35.2 mA阈值电流,低阈值电流密度为94 A/cm 2,长2 mm。此外,这些设备的透明电流密度为85 A/cm 2,良好的热特性具有T 0 = 205 K,Tη= 577K。
量子力学系统的希尔伯特空间可以具有非平凡几何,这一认识导致人们在单粒子和多粒子量子系统中发现了大量新奇现象。特别是,与单粒子波函数相关的几何考虑导致了非相互作用拓扑绝缘体 (TI) 的最初发现和最终分类 [1 – 4] ,以及对这些相中缺陷相关特性的研究 [5 – 8] 。另一方面,在分数量子霍尔系统 (FQHS) [9,10] 和分数陈绝缘体 (FCI) [11,12] 的框架内,研究了拓扑与占据非平凡单粒子态的粒子间相互作用之间相互作用所产生的迷人物理。然而,由于后者的关联性质,建立单粒子和多粒子层面上非平凡几何的作用之间的直接关系一直很困难。在本文中,我们展示了二维 (2D) 单粒子能带结构的非平凡几何与相关 Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) 超导体的响应特性之间的明确联系 [13] 。特别地,我们表明,在用大质量狄拉克模型描述正常态的二维系统中,超导态遵循修改的通量量子化条件,从而产生分数通量涡旋以及非常规约瑟夫森响应。必须强调的是,超导态与正常态没有扰动关系。但是,正如我们在下面所展示的,使用 BCS 变分假设可以处理相变两侧的几何作用。流形量子化源于这样一个事实:在块体超导体内部深处,序参量的整体相位是恒定的。在传统的
摘要 — 随机数在游戏和赌博、模拟、传统和量子密码学以及随机计算等非传统计算方案中是一种宝贵的商品。我们建议使用耦合量子点对上单个移动电荷的位置测量来生成随机位。量子力学通过 Born 规则提供测量结果的真正随机性。可以使用对同一双量子点 (DQD) 系统进行一系列重复测量来生成随机位串。只需调整局部状态之间的失谐,就可以根据需要消除或调整任何偏向“0”测量值或“1”测量值的偏差。设备可调性提供了多功能性,使该量子随机数生成器 (QRNG) 能够支持不需要偏差或需要可调偏差的应用。我们讨论了该 QRNG 的金属点实现以及分子实现。基本量子力学原理用于研究随机位串生成的功耗和时间考虑因素。DQD 具有较小的尺寸,在金属实现中,可用于需要低温操作的情况(如量子计算的情况)。对于室温应用,可以使用分子 DQD。
摘要:纳米晶体研究领域最近最重大和最令人惊讶的进展之一是从自组装胶体钙钛矿纳米晶体系统中观察到超荧光 [G. Rainò、MA Becker、MI Bodnarchuk、RF Mahrt、MV Kovalenko 和 T. Stöferle,“铅卤化物钙钛矿量子点超晶格的超荧光”,《自然》,第 563 卷,第 7733 期,第 671-675 页,2018 年]。超荧光是一种量子光特性,其中许多偶极子自发同步相位,产生具有更快寿命的集体协同光子发射。因此,在更不均匀的系统中观察到这种现象是令人惊讶的,因为溶液处理和胶体结构通常具有高光学退相干和非均匀尺寸分布。本文概述了胶体和溶液处理系统中超荧光演示的最新进展,并探讨了此类系统允许的化学和材料科学机会。创造明亮且可调的超荧光源的能力可以推动量子信息应用的变革性发展,并促进我们对量子现象的理解。
在开放的量子系统中,自旋速度的连贯性受自旋旋转相互作用,自旋扩散,静态和微波磁场1的含量和电荷噪声2的限制。使用不同的电子自旋共振(ESR)脉冲3 - 7,通过动态去耦(DD)量子量来实现相干时间的增加。然而,这种脉冲具有固有的缺陷和波动,因此需要自己的DD层,从而导致了倍增的量子。已提出了辅导DD 8、9的技术,用于氮空位(NV),中心至8、10-12的第二阶。在这里,我们演示了一种基于浮力模式的脉冲协议,该模式成功地增加了与量子的初始状态,在具有不同自旋的汉密尔顿和环境的材料中,与量子的初始状态无关,例如低和高旋转轨道耦合。我们使用非常弱的脉冲并改变了整个系统的动力学,而不是通过强烈的激发与浴缸的脱钩。对于我们的测量设置(在40 K左右)可以访问的短自旋松弛时间,可以与连贯性时间进行直接比较,我们演示了制度tr≈t1。在磁性稀释系统中t 1≫T 2,例如t 1,例如y 2 Sio 5:ER 3 + 13和y 2 Sio 5:Yb 3 + 14或28 Si:bi,具有可调的t 1千秒钟15。因此,我们的一般方法可以使用单个圆形极化图像脉冲导致很长的持久性狂欢振荡。这种方案将保护常规量子门之间的量子量的连贯性。已经提出了强烈的连续微波激励的使用作为保护量子位16、17的一种方式,尽管量子门需要正确的重新设计。在相关研究中,使用任意波形发生器的复杂脉冲设计在研究浮力拉曼转变18、19和氮气空位(NV)中心的两级系统20的量子指标中被证明至关重要。值得注意的是,在串联DD的情况下,第二阶(n = 2)激发的频率必须与第一个激发的Rabi频率匹配(n = 1);同样,这两种激发是线性极化的,彼此垂直(该方法扩展到n中的较高阶)。在实验上,该协议在脉冲设计和频率稳定性方面很快变得复杂且要求,高于第二阶。我们的协议使用两种连贯的微波脉冲:主脉冲驱动量子狂犬动物,而低功率,圆形极化(图像)脉冲连续维持自旋运动。图像驱动器的频率靠近主驱动器,其幅度为1-2个数量级。以这种方式,量子门可以由常规脉冲驱动,而无需图像脉冲,而门之间的时间间隔可以用整数使用我们的保护协议来填充整数的Rabi Nutations。我们注意到,两种脉冲之间的初始相位差可以通过增强(或减少)第二次敷料的浮标模式来调整自旋动力学。
摘要 量子随机数生成器 (QRNG) 基于对单个量子系统执行的自然随机测量结果。在这里,我们展示了使用具有可调分光比的 Sagnac 干涉仪实现的分支路径光子 QRNG。分光比的微调使我们能够最大化生成的随机数序列的熵,并有效地补偿组件中的公差。通过从衰减的电信激光脉冲产生单光子,并使用市售组件,我们能够直接从原始测量数据生成超过 2 GB 的随机数序列,平均熵为 7.99 位/字节。此外,我们的序列通过了 NIST 和 Dieharder 统计测试套件的随机性测试,从而证明了其随机性。我们的方案展示了一种基于动态调整生成的随机序列均匀性的 QRNG 替代设计,这对于依赖于独立实时测试其性能的现代生成器的构建至关重要。
智能家居/城市是物联网的重要体现之一,2 涉及各种类型的电子设备,如智能照明系统、3、4 音频视频设备和安全系统。5 其中,语音激活智能照明可以翻译语音命令,实现对灯光的控制。目前,发光二极管 (LED) 和有机发光二极管 (OLED) 已成为智能家居/城市的流行照明系统,6 而具有可调色发射的有机荧光材料是 OLED、7 生物传感、生物成像、8、9 防伪等潜在应用的重要组成部分。 10 与无机荧光粉相比,有机材料具有精确的分子结构,且分子骨架易于修改,有利于获得具有奇妙光物理性质的各种荧光材料,例如稳定的发光自由基、11 颜色可调的发射,以及单线态裂变、12 室温磷光 13 等。14,15 因此,人们致力于开发新型有机荧光材料,以实现具有先进应用的高科技有机电子器件。此外,已经构建了许多用于多色发射以及白光发射的可调荧光发射有机分子,例如比率响应发光材料、16
视觉信息的处理主要发生在视网膜中,视网膜预处理功能极大地提高了视觉信息的传输质量和效率。人工视网膜系统为有效的图像处理提供了有希望的途径。在这里,提出了石墨烯/ INSE/ H -BN的异质结构,该结构通过改变单个波长激光器的强度,表现出负和正照相(NPC和PPC)效应。此外,基于激光的功率依赖性光导不传导效应:I pH = -mp𝜶1 + 1 + NP 𝜶2,提出了一个修改的理论模型,该模型可以揭示负/阳性光导能效应的内部物理机制。当前的2D结构设计允许晶体管(FET)表现出出色的光电性能(R NPC = 1.1×10 4 AW - 1,R PPC = 13 AW - 1)和性能稳定性。,基于阴性和阳性光电传感效应成功模拟了视网膜预处理过程。此外,脉冲信号输入将设备的响应性提高了167%,并且可以提高视觉信号的传输质量和效率。这项工作为构建人工视觉的建设提供了一个新的设计思想和方向,并为下一代光电设备的整合奠定了基础。
