手性量子网络为实现量子信息处理和量子通信提供了一种有希望的途径。本文我们描述了手性量子网络中两个相距遥远的量子节点如何通过一个共同的一维手性波导中的光子传输而动态地纠缠在一起。我们利用手性耦合的单模环形谐振器中的方向不对称性来产生两个原子之间的纠缠态。我们报告的纠缠度高达 0.969,比 Gonzalez-Ballestero 等人提出并详细分析的 0.736 有了很大的改进。[Phys. Rev. B 92, 155304 (2015)]。这一显著的增强是通过引入微谐振器实现的,微谐振器可作为光和物质之间的有效光子接口。证明了我们的协议对实验缺陷的稳健性,例如节点间距离的波动、不完美的手性、各种失谐和原子自发衰变。我们的建议可用于量子网络中的长距离纠缠产生,这是量子计算和量子信息处理中许多应用的关键因素。
凯奥大学医学院药理学系,东京35新库库 - 库,日本160-8582。 2。 当前地址;美国马萨诸塞州波士顿的杨百翰和妇女医院传染病科。 3。 SI医学研究中心和日本吉基大学医学院实验室医学系,日本105-8461。 4。 当前地址;伊瓦特大学农业学院生物化学系,伊瓦特,日本020-8550,5。 日本,凯奥大学医学院Neurosurger系,35 Shinjuku-ku,日本160-8582。 6。 东京医科大学医学学院,日本东京,日本东京,日本凯奥大学,尤里奥大学,日本山口 吉塔萨托大学药学研究生院,5-9-1西罗坎,米纳托 - 库,东京108–8641,日本8。 <东京医科大学的药理学划分,日本东京库库市6-1-1,日本160-8402。 9。 日本东京160-8582的凯奥大学医学院内科学系,凯奥大学医学院。 11。凯奥大学医学院药理学系,东京35新库库 - 库,日本160-8582。 2。 当前地址;美国马萨诸塞州波士顿的杨百翰和妇女医院传染病科。 3。 SI医学研究中心和日本吉基大学医学院实验室医学系,日本105-8461。 4。 当前地址;伊瓦特大学农业学院生物化学系,伊瓦特,日本020-8550,5。 日本,凯奥大学医学院Neurosurger系,35 Shinjuku-ku,日本160-8582。 6。 东京医科大学医学学院,日本东京,日本东京,日本凯奥大学,尤里奥大学,日本山口 吉塔萨托大学药学研究生院,5-9-1西罗坎,米纳托 - 库,东京108–8641,日本8。 <东京医科大学的药理学划分,日本东京库库市6-1-1,日本160-8402。 9。 日本东京160-8582的凯奥大学医学院内科学系,凯奥大学医学院。 11。凯奥大学医学院药理学系,东京35新库库 - 库,日本160-8582。2。当前地址;美国马萨诸塞州波士顿的杨百翰和妇女医院传染病科。3。SI医学研究中心和日本吉基大学医学院实验室医学系,日本105-8461。 4。 当前地址;伊瓦特大学农业学院生物化学系,伊瓦特,日本020-8550,5。 日本,凯奥大学医学院Neurosurger系,35 Shinjuku-ku,日本160-8582。 6。 东京医科大学医学学院,日本东京,日本东京,日本凯奥大学,尤里奥大学,日本山口 吉塔萨托大学药学研究生院,5-9-1西罗坎,米纳托 - 库,东京108–8641,日本8。 <东京医科大学的药理学划分,日本东京库库市6-1-1,日本160-8402。 9。 日本东京160-8582的凯奥大学医学院内科学系,凯奥大学医学院。 11。SI医学研究中心和日本吉基大学医学院实验室医学系,日本105-8461。4。当前地址;伊瓦特大学农业学院生物化学系,伊瓦特,日本020-8550,5。日本,凯奥大学医学院Neurosurger系,35 Shinjuku-ku,日本160-8582。 6。 东京医科大学医学学院,日本东京,日本东京,日本凯奥大学,尤里奥大学,日本山口 吉塔萨托大学药学研究生院,5-9-1西罗坎,米纳托 - 库,东京108–8641,日本8。 <东京医科大学的药理学划分,日本东京库库市6-1-1,日本160-8402。 9。 日本东京160-8582的凯奥大学医学院内科学系,凯奥大学医学院。 11。日本,凯奥大学医学院Neurosurger系,35 Shinjuku-ku,日本160-8582。6。东京医科大学医学学院,日本东京,日本东京,日本凯奥大学,尤里奥大学,日本山口吉塔萨托大学药学研究生院,5-9-1西罗坎,米纳托 - 库,东京108–8641,日本8。<东京医科大学的药理学划分,日本东京库库市6-1-1,日本160-8402。9。日本东京160-8582的凯奥大学医学院内科学系,凯奥大学医学院。11。凯奥大学机械工程系,3-14-1 Hiyoshi,Kohoku-ku,横滨,卡纳那川223-8522,日本计算机分子设计实验室,Riken Biiken Biosystems Dynamerss Dynamics Research(BDR),Osaka 565--0874,日本10。人类生物学 - 微生物 - 量词研究中心(WPI-BIO2Q),Keio University,东京160-8582,日本#这些作者贡献了同样的贡献。12应该解决信件:铃木穆萨塔克(Masataka Suzuki)和凯奥·萨萨贝(Jumpei Sasabe)药理学系,凯奥大学医学院(Keio University of Medicine of Medicine of Medicine of Medicine of Medicine of School of Medicine of School of School of Shinjuku-ku),东京160-8582日本。电话: +81-3-5363-3750。传真: +81-3-3359-8889。电子邮件:masataka.s@keio.jp; sasabe@keio.jp电子邮件:masataka.s@keio.jp; sasabe@keio.jp
1 国家核研究中心,05-540 'wierk,波兰 2 华沙大学重离子实验室,02-093 华沙,波兰 3 华沙大学物理学院,02-093 华沙,波兰 4 华东师范大学物理系,上海 200241,中国 5 Horia Hulubei 国家物理与核工程研究所,077125 布加勒斯特,罗马尼亚 6 国家核物理研究所,I-35131 帕多瓦,意大利 7 北京大学物理学院核物理与技术国家重点实验室,北京 100871,中国 8 北京航空航天大学物理学院,北京 102206,中国 9 京都大学汤川理论物理研究所,京都 606-8502,日本 10 IJCLab,CNRS/IN2P3;巴黎萨克雷大学,91405 奥赛,法国 11 塔尔苏斯大学工程学院自然科学与数学科学系,33480,梅尔辛,土耳其
极化在光 - 物质相互作用中起着至关重要的作用。因此,其整体操作是解锁光线制造能力的重要关键,尤其是在飞秒激光直接写作中。现有的偏振技术仅着眼于光束横向的操作,即二维对照。在本文中,我们提出了一种新颖的被动策略,该策略利用了一类飞秒激光的书面空间变化的双向元素,以沿光路沿光路塑造极化状态。作为演示,我们生成了一个三维结构化贝塞尔束,其线性极化状态正在沿焦点缓慢演变(典型。60)。这样的“螺旋极化”贝塞尔束允许在SIO 2中印刷“扭曲的纳米射击”,从而在微米尺度上产生外在的光学手性,该刻度具有高光学旋转。我们的工作为三维极化操作带来了新的观点,并将在结构化的光线,轻度互动和手性装置制造中找到应用。
摘要:全dielectric Metasurfaces中连续体(BIC)中的结合状态增强了纳米级的光 - 物质相互作用,因为它们的无限Q因子和强场限制。在已经报道的各种现象中,它们对手性光的影响最近引起了极大的兴趣。在这里,我们研究了与si nanorod二聚体在石英底物上制成的各种跨膜相关的固有和外在光学手性的出现,比较了三种情况,比较了三种情况:平行的纳米棒(中性)(中性),移位和倾斜的二聚体,/倾斜的二聚体,/ lone Index Matchex Matte Exex Matching Matching Matters Matterspertrate。我们分析了远场(FF)相互作用的圆二色性(CD)和近场(NF)分布的螺旋性。我们表明,基于外部手性,在FF中实现手性反应的最佳方法是利用出现在倾斜的纳米棒二聚体的情况下出现的准BIC(Q-BIC)。相比之下,在变化二聚体的情况下,螺旋密度大大增强,因为它具有内在的手性,其值比圆形极化平面波大2个数量级。这些所谓的超细电磁场集中在元表面内的纳米级上,有望在诸如强耦合,光致发光发射或其他局部光的现象中具有吸引人的意义。关键字:超级手续光,连续性,手性,螺旋性,近场
在这里,我将展示我们最近的研究工作,这些工作致力于研究中性分子中的电荷迁移及其在操纵光化学和光物理过程结果中的应用。我们利用我们的新光源发出几飞秒的紫外脉冲 [3],以便在电离阈值以下进行光激发并触发手性分子乳酸甲酯中的电子动力学。我们使用时间分辨的光电子圆二色性 (TR-PECD) 对电荷迁移进行成像,并首次揭示其对分子手性响应的影响。我们表明,电荷迁移能够实现超快手性光学开关效应,其中 PECD 产生的光电子电流的幅度和方向可以在低于 10 fs 的时间尺度上控制 [4]。这些结果为利用电荷导向反应性在电子时间尺度上控制物质的手性性质提供了重要的视角。
与电磁(EM)波相互作用时,具有亚波长度的结构表现出异常的行为,可以用于多种新型应用。特别是,当金属表面异常之间的相互作用与入射光之间的相互作用导致表面浓缩的evaneScent波波激发称为表面等离子体(SPS)时,就会产生这种行为。1,2 SP是集体表面电荷振荡,该振荡在金属界面上传播,并具有超出衍射极限的字段实现。3–6手性结构是那些通过任何类型的旋转都无法与镜像叠加的那些结构。7,8这些结构表现出光学活性,即当左圆极化(LCP)或右圆极化(RCP)光的光发射时,具有不同的光学响应。与自由空间的光模式相反,等离子波对2D手性敏感。9–11表现出与偏光光相互作用的手性纳米结构在提高光谱特性的敏感性方面起着至关重要的作用。12,13可以通过代表RCP和LCP状态与波长之间的传递或吸收差的圆形二色性(CD)来表达光学活性。可以在天然手性材料(包括糖溶液和石英晶体)中找到光活性。14,15最近,已经表明,手性超材料在控制和操纵光的极化状态方面具有非凡的能力。例如,平面性手性结构的2D阵列,例如γ形金属纳米粒子,前后后背对称性
声子决定了由于其非零角动量而导致的非弹性光散射过程的光螺旋。在这里,我们表明二维(2D)磁性CRBR 3在布里鲁因区中心托有手性声子。这些手性声子是偶合性e g声子的线性组合,并且声子特征模词表现出顺时针和逆时针旋转振动,与对应于𝑙=±1的角动量。这种E G手性声子完全切换了入射圆形光的极化。另一方面,非分类的非手续A G声子在平面外磁场下显示出巨大的磁光效应,旋转了散射线性极化光的极化平面。随着磁场强度从0增加到5 t,散射光的相应极化程度从91%变为-68%。相比之下,手性E G模式不显示场依赖性。我们的结果为2D磁性材料中的语音性手性和磁光学现象的研究奠定了基础,及其相关应用,例如声子霍尔效应,拓扑光子学和拉曼激光。
由于化学提供了无与伦比的灵活性,分子自旋是未来量子技术的有前途的基石,这使得设计针对特定应用的复杂结构成为可能。然而,它们与外部刺激的相互作用较弱,因此很难在单分子水平上访问它们的状态,而单分子水平是它们在量子计算和传感等领域应用的基本工具。在此,我们预见到一种创新的解决方案,利用手性诱导的自旋选择性对电子转移过程的影响,利用手性和磁性之间的相互作用。设想使用一种自旋到电荷的转换机制,该机制可以通过将分子自旋量子比特连接到一个二元组来实现,其中电子供体和电子受体通过手性桥连接。通过基于实际参数的数值模拟,结果表明,即使在相对较高的温度下,手性诱导的自旋选择性效应也可以实现分子量子比特和量子点的初始化、操纵和单自旋读出。
摘要圆形极化光(CPL)的全范围,高敏性和可集成检测对于量子信息处理,高级成像系统和光学传感技术至关重要。然而,主流CPL探测器依赖手性吸收材料,因此响应波长有限,反应性低和辨别比不良。在这里,我们通过利用山谷材料观察手性光动量(SAM),提出了手性光检测器。精心设计的中心对称地材料可以保留光学SAM的迹象并高度增强其在近场的强度,作为一种将极化电子注入山谷材料的介质,然后通过Valley Hall效应检测到。这可以通过Valleytronic晶体管在室温下在室温下进行高灵敏度红外CPL检测,并且检测波长扩展到红外线。这种方法为手性光检测打开了途径,并提供了对光电传感中valleytronics潜在应用的见解。