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始个轨道角动量波导光子芯片问世

admin 2018-12-16 10:37 未知

  科技日报北京12月12日电 (记者刘霞)据美国《物理评论快报》网站近日报道,上海交通大学金贤敏团队研制出了全球始个轨道角动量(OAM)波导光子芯片。这是始次在光芯片内制备出可携带光子OAM解放度的光波导,并实现光子OAM在波导内高效和高保真地传输。最新钻研行为亮点文章在网站始页被重点选举,有看在光通信和量子计算等周围“大显身手”。

  在最新钻研中,金贤敏团队经过飞秒激光直写技术,制备了始个波导横截面为“甜甜圈”型的三维集成OAM波导光子芯片。经过测量从芯片出来的扭弯光与参考光的干涉,以及对芯片前后的态进走投影测量,实验证实,此波导可高效高保真地传输矮阶OAM模式,传输总效果达60%;且该波导会将高阶模式转化为矮阶模式。此外,该波导也可高保真地传输三比特的“高维量子比特(qutrit)”态,超越传统两比特的“量子比特(qubit)”态,外明此波导有潜力用于高维量子态的传输与操控。

  金贤敏期待该芯片最先能用于高通量光通信周围;而英国圣安德鲁斯大学光操控行家基山·众拉基亚认为,新芯片有看为量子光学和成像等周围开辟新天地。据悉,该团队已为该波导芯片向国家知识产权局申请了发明专利。

  但大周围行使OAM必要将其传输、产生及行使一体化,而此前的钻研均无法让OAM存在于芯片内部。

  近年来,原由扭弯光(twisted light)具有“甜甜圈”分布的强度组织、螺旋型波阵面的位相组织、携带OAM的动态特性,被普及用于光行使、光钳等周围。迥异于光的自旋角动量,OAM拥有无限的拓扑荷和内在正交性,可用于解决通信体系信道容量缩短的题目。而在量子新闻等周围,光子OAM可用于分发高维量子态以及构建高维量子计算机。



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