量子光操縱突破,首度直接觀察單量子點的光子束縛態動力學

作者 | 發布日期 2023 年 03 月 21 日 13:50 | 分類 尖端科技 , 材料 line share follow us in feedly line share
量子光操縱突破,首度直接觀察單量子點的光子束縛態動力學


距離科學家利用量子光加速醫學成像、增強超級電腦能力的願景又更近一步,最近一個國際團隊首次直接觀察單量子點散射過程中不同光子數的時間延遲,證明可以操縱光子束縛態,朝著實際應用量子光邁出重要一步。

受激發射(Stimulated emission)是雷射主要光源,受激發射的光放大(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)縮寫即「LASER」,該概念由愛因斯坦於 1917 年發表的論文《關於輻射的量子理論》中提出。

現在,科學家首度觀察到單光子的受激發射;具體來說,科學家可直接測量出單光子、雙光子束縛態、三光子束縛態之間的時間延遲,且時間隨著光子數增加變得更短,原因與受激發射相關。

研究人員表示,這項基礎科學將為量子增強測量技術與光子量子運算開闢了新道路。與雙光子束縛態相比,一個光子的延遲時間更長,因此糾纏量子光優勢在於原則上可以用更少的光子進行更靈敏測量,解析度也更高,對生物顯微應用來說相當重要,因為較大的光強度會損壞樣品。

無論是思考光子如何穿越廣闊星際空間、還是發展雷射光,研究光一直是具實際用途的重要科學,沒有這些理論基礎,幾乎所有現代技術都無法實現,沒有手機、全球通訊網路電腦、GPS、現代醫學成像等。

新論文發表在《自然物理學》(Nature Physics)期刊。

(首圖來源:雪梨大學