中国科大郭光灿院士团队在集成光子芯片量子器件的理论研究中取得重要进展

作者: 吕佳妮 2022-07-25
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集微网消息,近日,中国科学技术大学郭光灿院士团队邹长铃研究组提出了在单个光学模式中利用极弱的光学非线性实现光子阻塞的新原理和新方案,并分析了其在集成光学芯片上实现的实验可行性。相关成果发表在《物理评论快报》上。

据悉,单光子之间的非线性相互作用受限于材料的非线性极化率和光学损耗,在非线性光学系统中直接观测到单光子级的光子相互作用极为困难。

最近,国际上集成非线性光子学的实验研究取得发展,以铌酸锂、磷化铟镓等材料为代表的平台已经将光学模式的单光子非简谐度提升到了1%量级,提供了一种在室温下实现弱光量子效应的新途径。但是,这些研究方案所需结构复杂,基于现有实验条件很难实现。此外,单模腔中动力学阻塞的效果较差且物理机制尚不清楚。

针对以上难题,研究组引入光子的频率自由度,通过利用非线性腔对不同频率驱动的非均匀相应,在特定时间精准调控不同光子数态的布居数分布,高保真度地产生亚泊松量子统计光场。基于已报道的集成铌酸锂芯片的实验参数,研究者证明了该方案的实验可行性。(校对/施旭颖)

责编: 韩秀荣
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