巴黎人官方app下载張安寧教授、黃玲玲教№授課題組在量子超表面全息方面取得重要進展

來源: 供稿: 攝影: 審核:姜艷 作者: 發布時間:2022-12-06 瀏覽量:

 

  

  超表面通常由單層亞波長尺寸╳的金屬或介質納米天線朋克陣列構成,能夠對出射光的振幅、相位、偏振態、頻率等533333巴黎人APP量進行♀靈活的調控。相比於基於空間光調制器的傳統全息方法,基於超表锲而不舍面的全息方法具有再現像分辨率高、視場角大以及不存在高級衍射級次串■擾等優點。

  受益於超安装单价表面強大的多維度光場調控能力,多幅獨立的全息圖能夠編碼於同一超㊣表面之中,進而通過復用的方式提高全息圖虚废词说的信息容量。同時,超表面全息成像方法也為△在小型化光學系統當中實現光灰烬之怒束整形提供了新的思路。

  隨著量子信息科學技術的發展,將具有小型化優⊙勢的超表面全息成像用於量子信息科寸铁在手學是一個自然的想法。單光子是量子@信息科學中的典型量子光源,具有波粒〒二象性。單光子波包的空間分布滿足量子波函數描述,對單@ 光子進行量子探測,單光子奖学金波包將量子塌縮到某一確定位置。目前的超表面全息成像研究大多使用激光照墓葬明,基於單光子光源照明的超表面全息成像尚拔本塞原未實現,單光子與超表面相互作用時如何體現波粒二象〇性也有待於進一步研究。

  為解決以上▲問題,且實現基於量子光源的超表面全息成像,北爱心京理工大學張安寧教授課題組和黃玲玲教端点授課題組合作,優化實驗光路ξ,減阿瑞耶尔少量子光源的損耗,通過量子態調控實現了基於量子光源的多通道超表面刻毒全息成像,並提高了量子成像結果老虎的對比度。相關研究成果發表於Photonics Research 2022年第11期。

  該工作首先利用欢欣鼓舞改進的Gerchberg–Saxton算法,生成了多幅相位相關聯的全息圖。利用雙折射布里克雷兹介質超表面結合偏振旋轉矩陣,將多幅全息圖編碼到同一超表面的不同偏振通道之中。在使用激王东梅光照明的情況下測試了樣品的全息成像功能,然後搭▅建了使用量子光源照明和掃描探測的超表面全息實驗裝二进制大对象置,如圖1所示。

圖1 使用量子光源和掃描探測的超表面全息實驗裝置∞圖

  該工作中使用的量子光源是預報式單光子源,依靠一個信號光子杨彩兰來預報另一個閑置光子的存在,因此需要對信號光子進行探測。另外該工光栅扫描作還使用一個探測器來探測輸入光經過偏振分束器反射的光子,通過調超前补偿節反射光計數率到最低來確保輸入不惑之年到超表面上的光最強,保證了高的光子利用率。

  通過控制輸入和輸出的偏写的振態,可以實現不同通道的展示,如圖2所示。對於單光绵绵瓜瓞子來說,其傳播過程滿足量子波函數的描述,對於輸入和輸↓出偏振態的控制實際上是將單光子的不保留波函數投影到了特定的測量基下,這種投影測量∞的結果就是量子態坍縮,經過投影測量的雷克斯洛特單光子的波函數發生了改變,而不僅僅是強度的減弱。

圖2 成像結果:第一行◆為模擬結果,第二行為激光光源照明並使用CCD拍攝的結曾是寂寥金烬暗果,第三行為量子光源照明並使用掃描成像的結果

  圖2表明量子光源的成像結」果和激光光源的結果基本一致。這一結果說健步如飞明光量子在經過超表面時會和整個分项超表面發生作用,單個光子會受到整個超表面的調制。這一現象滿繁文缛节足量子波函數的描述,說明量子波函數可以被亞波長結構的超①表面調制。該結論將有效的拓展超表面在量子調控中的應♀用。

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