二极管光量子放大器

某些扩散型镓砷二极管加正偏压时,发出較強的輻射。美国麻省理工学院林肯实驗室創制了一种镓砷二极管,把注入的空穴轉换成相当禁带寬度能量的光子,在77°K(液氮沸点)下,发出能量相当于1.45电子伏特、波长等于8600(?)的紅外綫,波长范围为100(?),效率达     

百年光量子

1905年爱因斯坦首次提出"光量子"概念,标志着"量子光学"诞生,并有力推动其后"量子力学"的创建。本文将简述"光量子"如何诞生,"光子"有何奇异特性,着重介绍"光子"在量子信息领域的应用,包括量子密码、量子纠缠网络、量子模拟、量子计量和量子计算等。最后研讨"光子究竟是什么"。     

光量子开关

<正>经典信息网络中数据包通过路由器被准确地发送至收信地址。同样,在量子信息网络中,信息在网络节点间的准确传输也需要量子开关(量子路由器)。光子系统是量子通信和量子计算中常用的信息载体,因此光量子开关需要在不破坏光子所携带信息的情况下控制光子的传输路径。最近,以色列雷霍沃特的魏茨曼科学研究所Barak Dayan小组的一项研究有望解决这一问题。他们设计了一个光量子开关,实验原理如图1所示。通过控制耦合于微球光学谐振腔的铷原子量子     

光量子存储

光纤通信改变了人们感知信息的方式,人们可以充分利用网络获取或者交换信息。在量子领域,光纤内传输的单光子就是一种几乎理想的量子信息载体,它具有自由度多(包括极化、空间、相位和振幅等)、易探测、传输速度快、距离长、损耗低等优点。科学家们正致力于发展量子信息网络中的各类技术以便实现远距离加密传输、分布式量子计算以及量子感知等。为了实现这些远大目标,人们需要克服很多核心技术困难,包括紧凑的纠缠光子源、高效的单光子探测器和可操控频率、波形以及时空自由度的单光子传输设备等。此外,量子存储也是需要突破的核心技术之一,它可作为量子网络中的节点,暂时存储光子量子态,以便进行下一步的量子信息处理。     

光量子开关

经典信息网络中数据包通过路由器被准确地发送至收信地址。同样,在量子信息网络中,信息在网络节点间的准确传输也需要量子开关(量子路由器)。光子系统是量子通信和量子计算中常用的信息载体,因此光量子开关需要在不破坏光子所携带信息的情况下控制光子的传输路径。最近,以色列雷霍沃特的魏茨曼科学研究所Barak Dayan小组的一项研究有望解决这一问题。 他们设计了一个光量子开关,实验原理如图1 所示。通过控制耦合于微球光学谐振腔的铷原子量子态,能够实现量子开关对光纤中光子传输路径的选择(包含两个输入路径和两个输出路径)。通过原子与光子的连续相互作用,光量子开关能够达到控制光子传输路径而不破坏编码在光子叠加态中的量子信息的效果。     

红宝石光频量子振荡器

红宝石是制造量子放大器的重要材料。1958年,用红宝石成功地制成了微波区顺磁量子放大器以后,在1960年又用它第一次做成了可见光频率的量子振荡器。最近,更进一步发展成为大功率的以及連续工作的红宝石光频振荡器,并装成为光雷达。用这种振荡源向月球做定向发射可以观察到反射回来的讯号。到目前为止,红宝石是制造光学量子振荡器材料之中用得最早、最广泛、研究得最全面和清楚的材料。本文将对于红宝石的光谱学性质、光源激     

双色光量子比特

单个光子可以被置于两种不同颜色的叠加态,这种双色光子的实现将在量子信息处理中发挥重要作用。
光子是光的量子形态,它的发现是量子物理的关键一环。如今在诸如量子计算、安全通信以及精密测量等量子技术中,光子是最重要的基石之一。这些应用通常依赖对光子偏振或空间模式的量子控制。但令人诧异的是,光的颜色(频率)这一最显见的特性却很难在量子水平上加以控制。     

光量子信息传输技术

指出光量子信息传输与常规光通信不同的特点。量子信息的传输的载体选用单光子。单光子是由复振幅概率波迭加的波函数来表示的。其本征函数是一组完全正交的偏振态。量子编码即是由表征光子量子态的复数概率波振幅的变化来实现的，传输光纤的双折射和光子的偏振性质是要考虑的一个关键问题。指出用于量子信息编码的三组互为共轭的量子态之间的转化及相位调制对量子态演化的作用，由此比较了各种量子信息传输的方法。     

光量子随机数发生器

设计制作了基于单光子量子随机性的二进制随机数发生器,通过50/50光分束器的光子流被其后的单光子探测器记录下光子路径,经高速电路和计算机数据采集系统转换为二进制随机数流,目前实验中随机数采集速率达100 Kbit/s,本文采用延迟符合计数法来克服探测器暗计数的影响.使暗计数对随机数序列的影响下降了2到3个数量级,最后应用的三种随机性测试表明所采数据随机性良好.     

一种新的等离子体脉塞系统——离子通道电子回旋脉塞

提出一种新的等离子体脉塞系统——离子通道电子回旋脉塞（ICECM）．利用三维流体理论导出了圆轨道电子注ICECM的色散关系，发现了一种新的辐射模式——离子静电回旋-潘尼模，并通过计算获得了与这种模式对应的波的增长率 关键词：     

红宝石能谱的理论研究

 本文用限制Hartree-Fock自洽场方法对红宝石进行了计算，得到了单电子分子轨道，在此基础上利用不可约张量方法求解红宝石价电子体系多体Schrodinger方程，得到了与实验相符的红宝石d－d跃迁能谱，标准误差为九百波数。进一步计算了在不同压力下红宝石d－d跃迁能谱。结果表明，能谱中R₁线（⁴A₁→²E）随压力增大产生红移，与实验定性一致。     

红宝石吸收宽带的强度

红宝石晶体中Cr³⁺与六个近邻O^2-组成一个有严重畸变的正八面体,因而高阶奇晶场与一阶奇晶场有相同的数量级。由于红宝石中Cr³⁺的格位近似保持C_3v对称,T_2u型的高阶场非常小,可以忽略,但T_1u,A_2u型高阶晶场对红宝石吸收谱强度则原则上不能予以忽视,对于Y带和U^⊥带,高阶场有显著贡献,但对U^‖带,所产生的强度非常小。本文考虑了格点奇对称振动对U,Y带强度的贡献,发现U^‖带主要是奇振动与电子耦合产生的吸收谱。由此出发,讨论了红宝石宽带振子强度、带形等问题,得到了与实验相符合的结果。     

红宝石中自旋—晶格弛豫直接过程的计算

本文计算了在低温、低浓度下红宝石基态自旋-晶格弛豫的直接过程。应用强场耦合表象中基态的二级微扰波函数,在θ=90°,脉冲饱和法测量条件下,计算了基态四能级之间的无辐射跃迁几率。然后,用求解粒子数方程的方法,计算1.4°K的自旋-晶格弛豫时间。计算结果与Pace等人的实验结果较好地符合。     

红宝石Cr3+:Al2O3的电子云延伸效应及压力对电子云延伸效应影响(英文)

本文以Cr³⁺自由离子的3d电子径向波函数为基础,对Cr³⁺:Al₂O₃中的电子云延伸效应进行了理论研究,引入了电子云延伸效应系数κ,得到了Cr³⁺:Al₂O₃中Cr³⁺离子的最优化3d电子径向波函数.并研究了压力对电子云延伸效应系数κ的影响.     

光纤在光学设计性实验中的应用

本以几个典型实验为例,简述了光纤在光学设计性实验中的应用,改革了光学设计性实验内容陈旧、题目少的现状,使一些原来在一般实验室条件下无法观测到的光学现象能够很容易地观察和定量测量。从而加深了学生对光的本质及规律的认识和理解,并可使学生对光纤有所了解。     

铷激射器频率的光强和温度效应研究

本文从实验上研究铷激射器频率的光强和温度特性,对与光强无关的激射器频率及与此对应的腔频随泡温的变化作了满意的解释。在降低光强影响的同时,提出降低激射器频率的温度效应的可行方案。 关键词：     

电子迴旋激射不稳定性

本文分析了下述情况下的电子迴旋波的激射不稳定性:当相对性的单能高能电子斜向注入具有背景等离子体的磁场区域内,并且在电子等离子体频率与电子迴旋频率可以比拟时,考虑了背景等离子体密度远大于单能的高能电子的密度,以及与前者相反的两种情况。当单能的高能电子具有弱相对论性效应时,在电子迴旋频率的基频和二次谐波附近,分别有ο模和χ模的不稳定性存在。文中计算了这两种模的增长率,并作了讨论。 关键词：     

电子回旋激射不稳定性与磁化中子星的线发射

结合典型的磁化中子星HerX-1的硬X谱线,对相对论情形的电子回旋激射不稳定性作了进一步研究。计算了FX模的频率随传播方向的变化,FX模的增长率随波矢k的变化,中子星的引力和非热电子的平均动能对不稳定性增长率的影响,并对所得结果作了分析讨论。     

红宝石吸收光谱中锐线能级与分裂计算

本文采用LГ表象,考虑到不同组态间的相互作用(立方场,三角场与自旋轨道作用),计算了红宝石中锐线B,S与R线的能级及其分裂和基态的分裂。所得结果是B线与R线跟实验较符合,基态的分裂较实验值小,这可能是更高能级的三角场与自旋轨道的微扰作用所引起的。 关键词：