最近,中国科学技术大学郭广灿院士在光学非互易领域取得了新的进展。邹长龄的研究团队与张鹏飞、山西大学张天才教授合作,在原子系综中实现了51.5分贝的不可逆隔离,这是目前非磁性不可逆领域最高的隔离比。首次讨论了非互易器件中的量子噪声问题,证明了新的全光非互易效应不会引入额外的量子噪声。
非互易性是光学领域的一个重要的基本概念,其中隔离器和环行器是光路中不可缺少的组成部分。基于磁光圆双折射的法拉第隔离器因其易于建造、高隔离度和低损耗而被广泛应用于各种光学系统中。但是在集成光路中,传统的法拉第隔离器会受到限制:一是难以制备高性能的片上磁光介质;第二,它需要的强磁场会干扰周围的器件,因此如何实现非磁性和非互易性的集成近年来备受关注。
研究小组利用圆偏振泵浦光将气室中的原子偏振到特定的磁自旋状态,对不同的偏振光产生不同的吸收和色散,实现了30dB左右的隔离比。在此基础上,研究团队增加了行波腔,极大地增强了光与原子的相互作用,最终将隔离度提高到51.5dB,成功制备了基于原子系综的非互易介质。该系统具有良好的鲁棒性,对外界弱磁场的干扰、泵浦频率和功率的波动等不敏感。具有实际应用价值。
另外,课题组首次提出并回答了非互易装置本身是否会产生噪声光子的问题。通过测量相干光和伪热光通过系统前后二阶相干函数的变化,间接计算出系统本身产生的噪声光子数小于0.0084 (99.7%置信),证明系统不会产生额外的量子噪声。
这一成果于2021年4月22日发表在国际知名期刊《自然通讯》上,开辟了非互易领域的新方向,在实际应用中具有重要意义。相关审稿人给予了高度评价:
胡等人解决了实现鲁棒非互易器件的一个重要挑战,展示了一个噪声极低的系统。
实验结果令人印象深刻,在实现非互易器件的道路上很有启发性。
与中国科学院量子信息重点实验室博士生王为论文的共同第一作者,对应作者为我校邹长龄教授、董春华教授和山西大学教授。本研究得到了国家自然科学基金、科技部重点研发计划和安徽省专项指导项目的支持。
中国科学技术大学郭广灿院士董春华研究团队和邹长岭博士后研究员首次实现了介质微腔中基于布里渊散射声学声子的光信息存储,存储寿命可达十微秒以上。结果发表在2015年2月4日的《自然通讯》上;
以中国科学技术大学郭广灿院士为首的中国科学院量子信息重点实验室董春华课题组和博士后邹长岭研究员在空穴力学领域取得了重要进展。首次在回音壁模式微腔中观察到基于腔光学系统的非互易光学特性,获得了全光控制的非互易微腔器件。结果公布于《自然光子学》年8月22日;
中国科学技术大学董春华院士郭广灿首次利用回音壁模式微腔中腔功率的不可逆特性,实现了全光控制的不可逆多功能光子器件和集成光定向放大器
版权声明:内容来源于互联网和用户投稿 如有侵权请联系删除