星星漂浮在黑色背景上的發光分形設計圖案上。

控製量子特性可以幫助顯微鏡和計算

據fun88网页下载了解，近日，《自然物理學》雜誌上刊發了一項發現：劍橋大學、以色列理工學院和維也納大學參與(yu) 的一個(ge) 項目提出了創造高能“量子光”的新機製，可以幫助工程師更輕鬆地創造和利用量子特性在廣泛頻率範圍內(nei) 受到控製的光。

該主題的先前研究包括坦佩雷大學的一個(ge) 項目，該項目表明，限製特定量子態中光子的數量可以產(chan) 生與(yu) 標準聚焦激光束不同的光束，這對於(yu) 靈敏的距離測量具有潛在價(jia) 值。

此前，在澳大利亞(ya) ，麥考瑞大學的一個(ge) 團隊已經使用半導體(ti) 薄膜將激光轉換成具有特定量子特征的單光子，這可用於(yu) 單光子發射器的加密和計算。

據了解，這一新項目的目標主要是在比往常更寬的光譜範圍內(nei) 產(chan) 生量子光，解決(jue) 在寬範圍內(nei) 產(chan) 生光的光源通常隻能進行傳(chuan) 統發射的限製。它通過將排放視為(wei) 多體(ti) 問題的一種形式來做到這一點，多體(ti) 問題由多個(ge) 單獨的貢獻係統組成。

根據該團隊的說法，將激光應用於(yu) 一組發射器可以將低頻輸入轉換為(wei) 高頻輸出，這得益於(yu) 一種現象，即電子從(cong) 發射器上剝離，然後與(yu) 發射器重新結合，並以光的形式釋放多餘(yu) 的能量。這通常涉及那些彼此獨立的發射器，產(chan) 生沒有重大量子波動的輸出。

劍橋大學卡文迪什實驗室（Cambridge’s Cavendish Laboratory）進行該研究的安德烈亞(ya) ·皮齊（Andrea Pizzi）說：“我們(men) 想研究一個(ge) 係統，在這個(ge) 係統中，發射器不是獨立的，而是相互關(guan) 聯的，這麽(me) 一來，一個(ge) 粒子的狀態就能告訴你另一個(ge) 粒子狀態的一些信息。在這種情況下，輸出光開始表現得非常不同，其量子波動變得高度結構化，可能更有用。”

量子波動作為(wei) 一種實用資源

根據該團隊發表在《自然物理學》的論文，發射器之間的相互關(guan) 聯會(hui) 產(chan) 生非傳(chuan) 統的多光子狀態的光，特別是通過高次諧波產(chan) 生的非線性現象，這會(hui) 導致光子以驅動場頻的倍數發射。

項目負責人說，產(chan) 生的光中的這種非傳(chuan) 統效應可能包括“雙峰光子統計、環形維格納函數和諧波之間的相關(guan) 性”，該項目還設計了一些建議的實驗方案來誘導和控製這些效應。

“我們(men) 花了幾個(ge) 月的時間讓方程式變得越來越清晰，直到我們(men) 能夠用一個(ge) 緊湊的方程式來描述輸出光和輸入相關(guan) 性之間的聯係，”現供職於(yu) 哈佛大學的Pizzi說道。

“量子波動使量子光更難研究，但也更有趣，如果設計得當，量子波動可以成為(wei) 一種資源。控製量子光的狀態可以實現顯微鏡和量子計算中的新技術。”