量子纠缠和贝尔不等式及其在量子信息处理中的应用

1964年,爱尔兰数学家约翰·贝尔(John Bell)根据隐变量理论推导出了2个粒子系统的测量结果应该满足的不等式关系和所涉及的测量基本逻辑.法国科学家阿兰·阿斯佩(Alain Aspect)、美国科学家约翰·克劳泽(John Clauser)和奥地利科学家安东·蔡林格(Anton Zeilinger)分别从实验上证伪了该不等式.贝尔不等式的证伪宣告了隐变量理论的终结,展示了量子纠缠的奇特性质.为表彰他们在“纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学”方面所做出的贡献,瑞典皇家科学院将2022年诺贝尔物理学奖授予这3位科学家.本文概述了量子纠缠的概念和贝尔不等式的推导,介绍了2022年诺贝尔物理学奖获得者的代表性研究工作,并展示了量子技术的可能应用.     

六重对称PC光纤结构参数对基模损耗影响研究

用多极方法数值研究构成六重对称全内反射型光子晶体光纤各种结构参数对1.55μm处基模限制损耗的调节,数值结果表明包层空气孔层数、空气孔直径、间距、相对孔径对限制损耗都有影响,其中空气孔层数的影响极大,在其他参数不变时层数越多限制损耗越小.层数与间距一定时,包层空气孔直径越大限制损耗越小;层数与包层空气孔直径一定时,间距越大限制损耗越大;在层数与相对孔径一定时,限制损耗随空气孔半径与间距的同比增大而减小.     

超宽带高吸收超材料太阳能吸收器设计

基于阻抗匹配理论与组合谐振结构特性,设计了一种超宽带超材料太阳能吸收器。该吸收器由栅格结构与金属/介质/金属堆叠结构组合而成,组合结构有效拓展了吸收带宽。采用时域有限差分法分析了吸收器的吸收特性,结果表明：该吸收器在300～4000 nm波段内的平均吸收率可达94.9%,吸收带宽为3700 nm,可有效覆盖可见光与红外光波段。该吸收器在整个吸收波段范围内具有一定的偏振独立特性,以60°广角斜入射时,平均吸收率仍可达到93%。谐振频点处的电磁场分布表明,该吸收器的超宽带高吸收特性主要归因于表面等离子体共振、局域表面等离子体共振、慢波效应、法布里-珀罗共振,以及共振模式间的杂化耦合作用。所提超宽带高吸收太阳能吸收器在许多超材料领域具有潜在的应用价值。     

自研光纤实现高SRS抑制21.39 kW激光输出

<正>受限于半导体激光的低亮度特性,以半导体作为泵浦源的单路光纤激光输出功率在10 kW之后面临泵浦注入瓶颈,输出功率难以进一步提升。同带泵浦技术以高亮度光纤激光作为泵浦源,大幅提升了光纤可注入功率上限和激光输出潜力。由于镱离子对泵浦激光的吸收截面在波长1018 nm处比在976 nm处低一个数量级,为了达到相同吸收强度,需要提升镱离子的掺杂浓度,以避免过长光纤引起的严重受激拉曼散射(SRS)效应,同时还需要将光纤损耗控制在较低水平,     

基于改进YOLO v5的烟包切层断面异物检测方法

当前主流目标检测网络应用于烟包切层断面异物检测时存在召回率低、小目标异物大量漏检误检的问题,针对这一问题,本研究提出一种烟包切层断面异物检测网络YOLO v5-MFF。提出了多特征提取网络、多阶段并行融合机制,增强了网络对小目标异物的特征提取能力;引入ACON类激活函数,使网络根据数据动态选择激活与否及激活函数的表达形式,增强了网络的特征表达能力。实验表明,本研究提出的YOLO v5-MFF对烟包切层断面异物检测的召回率达到了94.2%,比YOLO v5地提升了了4.6%,明显提升了小目标异物的检测能力。     

半导体激光泵浦的3 μm掺铒固体激光研究进展

3μm激光在国防安全、生物医疗、光谱分析等领域具有广阔的应用前景。与非线性频率变换、半导体激光技术相比,利用掺Er的激光增益介质产生3μm激光是一种比较直接、高效的方法。随着3μm掺Er激光器在输出功率和效率方面的突破,半导体激光泵浦的3μm掺铒固体激光已成为热点研究方向。回顾了不同基质材料掺杂Er离子产生3μm激光的输出特性和研究进展;从铒离子能级结构出发,分析了铒离子间的能量传递上转换、激发态吸收等跃迁过程对3μm激光输出性能的影响,并对3μm稀土离子掺杂固体激光器的功率提升潜力和发展前景进行了展望。     

半导体单晶材料的表面光伏效应

本文报导了测量半导体单晶材料(Si、GaAs、GaP、InP)的表面光伏谱和少子扩散长度,以及用微型计算机进行曲线拟合计算出材料的掺杂浓度、载流子迁移率、表面势垒宽度和表面势垒边界的界面复合速度等参数;得到的掺杂浓度与霍尔方法的测量值做了对比;本文还讨论了曲线拟合计算结果的可靠性和准确性.     

基于粒子图像测速的XeF(C-A)气体激光器增益区流场测量

基于粒子图像测速(PIV)技术,测量了闭合循环脉冲XeF(C-A)蓝绿准分子激光器增益区的流场。研究了放电区域内流场中心区、近激光窗口区和过渡区在未放电条件下定常流场的流速特征及放电后不同时刻的流场形态,分析了放电后流场的恢复时间与风机转动频率、放电电压的关系。结果表明:在近窗口区域,存在流速缓慢的涡流;在流场中心区,流速较大且分布均匀;放电后瞬态出现了流速极慢的流场停滞现象。     

双折射率色散效应对液晶可调光衰减器的影响

文章利用Jones矩阵方法计算和分析了双折射率色散效应对一种液晶可调光衰减器(VOA)衰减能力的影响.结果表明,当激光谱线宽度较窄时,双折射率色散效应将导致液晶VOA的光衰减能力大幅度减弱;反之,双折射率色散效应对液晶VOA光衰减能力的影响可以忽略,但液晶VOA本身的光衰减能力很低.因此,液晶VOA适用于较窄线宽的激光光源,在设计和使用时应充分考虑液晶双折射率色散效应对其光衰减能力的影响.