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利用经典光与非经典光研究生物光子结构中的线性和非线性光学效应
摘要： 在这篇观点文章中，我们回顾了采用经典与非线性光学手段对不同生物光子几何结构及生物体系的研究，特别着重阐释这些形态特征与现代生物医学研究的关联。此外，还重点阐述了非线性光学研究在超越传统细胞成像的生物研究领域中的重要意义。最后，我们简要介绍了非经典光的概念，并展望了量子光学研究在生物学中的新前景，揭示了量子领域与生物研究之间的联系。
关键词： 线性与非线性光谱学、非经典光、压缩光、光学、鬼成像、生物光子学、荧光光谱学
更新于2025-09-23 15:21:01
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来自单模PPLN波导的具有2.5太赫兹带宽的连续波6分贝压缩光
摘要： 太赫兹（THz）带宽连续波（CW）压缩光对于通过光学延迟线干涉仪将量子处理器与时间域复用（TDM）技术集成至关重要。本研究采用基于单空间模式周期性极化ZnO:LiNbO?波导的单程光学参量放大器（OPA），该波导直接键合在LiTaO?衬底上。单程OPA可实现THz带宽，而单空间模式结构中不存在高阶空间模式有助于避免压缩光品质退化。此外，直接键合的掺锌波导具有高功率泵浦耐受性并表现出微弱的光折变损伤。利用该波导，我们通过平衡零差检测在20MHz边带观测到6.3dB的连续波压缩光。这是首次实现超过4.5dB（二维簇态生成所需阈值）的单程OPA连续波压缩光，且该压缩光展现出2.5THz的光谱带宽。这种压缩光将推动采用厘米级光学延迟线的TDM高速片上量子处理器的发展。
关键词： 太赫兹带宽、量子信息处理、压缩光、连续波、单模PPLN波导
更新于2025-09-19 17:13:59
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采用光纤耦合PPLN脊形波导?？槭迪?分贝正交压缩
摘要： 我们开发了一种用于正交压缩的光学参量放大?？?，其输入和输出端口均通过光纤耦合基频光与二次谐波光。该?？橛筛煞淌粗票傅闹芷谛约晁犸剐尾ǖ?、二向色分束器、透镜及四个光纤尾纤组成。波导的高耐久性以及二向色分束器对压缩光与泵浦光的有效分离，使我们能够注入功率超过300毫瓦的强连续波泵浦光。采用基于光纤的测量系统（包含光纤分束器和自制光纤插座平衡探测器），我们在1553.3纳米真空态上实现了?4.0±0.1分贝的噪声抑制。估算该?？橹醒顾跽婵盏谋菊魉鸷奈?5%。若排除测量系统的外在损耗，?？槭涑龉庀酥械难顾跛皆嘉?5.7±0.1分贝。这种免对准的?？榛庀笋詈险谎顾跗饔兄谑迪止庀肆孔有畔⒋怼?
关键词： PPLN波导、光纤光学、压缩光
更新于2025-09-19 17:13:59
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在可变耦合常数条件下单原子激光场量子压缩
摘要： 研究了一种单原子激光器产生压缩光的非稳态机制?；竦昧肆孔友顾醪问头淝慷人嬖?场耦合常数调制频率的变化关系。研究表明：当调制频率等于平均耦合常数的两倍时会出现共振现象，这使得在弛豫和泵浦参数相同的情况下，非稳态谐波机制比稳态机制能实现更高效的量子压缩。
关键词： 单原子激光器、耦合常数、压缩光
更新于2025-09-19 17:13:59
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用不完美的量子光学近似振动光谱学
摘要： 我们研究了实验缺陷对近期提出的振动光谱量子模拟方案的影响。具体而言，我们提出了一种量化这些缺陷影响的方法，通过优化实验来应对缺陷，并将结果与经典模拟方法进行基准测试。我们以托酚酮部分振动光谱的原理验证实验模拟为例展示研究发现。这些成果将为未来设计模拟超出当前经典计算机能力的大分子光谱实验提供参考依据。
关键词： 量子光学、玻色子采样、压缩光、量子模拟、振子光谱学、量子化学
更新于2025-09-10 09:29:36
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同频检测中由光电二极管内部分布式光生载流子产生的额外损耗
摘要： 光电二极管中光子的分布式吸收会在连续波光电探测中，在渡越时间滚降频率以上引入额外噪声。我们证明该效应可视为零差探测中与频率相关的额外光学损耗。这为高精度零差探测的带宽设置了限制——即使采用理想光电探测器电路亦然。我们通过两种方式实验评估这种额外损耗：比较单端口零差探测的信号增益与散粒噪声增益，以及对500MHz边带压缩光进行平衡零差探测。这些结果与我们推导的解析表达式相符——该模型通过真空场的侵入直接描述了光吸收的随机性。在500MHz频率下，对于接收860nm入射光的硅光电二极管，我们估算其额外损耗为14%；而数值模拟预测1550nm光在(铟镓)砷光电二极管中产生的额外损耗要小得多。
关键词： 压缩光、光电二极管、过剩噪声、零差检测、量子测量
更新于2025-09-09 09:28:46