Широкополосный квантовый синтезатор на основе ppln: ключевой прорыв в сверхбыстром источнике сжатого света

Квантовые технологии являются важной частью промышленной стратегии Великобритании и Канады, которая, как ожидается, изменит мир цифровых шифров, расширит возможности современных устройств визуализации и будет использовать квантовые вычисления для решения сложных вычислительных задач для содействия разработке новых лекарств. Одним из них является широкополосный квантовый синтезатор (Broadband Quantum Synthesizer, BQS), предназначенный для продвижения на переднем крае сверхбыстрой квантовой оптики с целью разработки первого сверхширокополосного источника сжатого оптического импульса, который имеет решающее значение для следующего поколения квантовых технологий зондирования, связи и визуализации.

Основные цели

В основе программы BQS лежит разработкаСжатые световые импульсы длительностью менее 100fsВ идеале ниже 40fs достигается снижение квантового шума > 3dB. Эти « сжатые» состояния света представляют собой запутанные световые поля, чувствительность и информационная емкость которых превосходят классический свет. Они составляют основу квантовой метрологии, могут достигать точности измерений в спектроскопии, микроскопии и визуализации и имеют решающее значение для квантовой связи и вычислительных систем.

Хотя использование непрерывного света или длинных импульсов может привести к более высокому сжатию (> 15 дБ), в настоящее время нет практического решения для создания широкополосного, высокосжатого света в сверхбыстром временном масштабе. Это является основным ограничением для квантовых приложений Xianjin, особенно в области биовизуализации, где биологические события часто происходят в фемтосекундном масштабе. Проект BQS призван восполнить этот пробел с помощью компактного и надежного источника света.

Сжатый свет (Squeezed Light)Это специальное квантовое световое поле,Нелинейный процессВозникновение. Квантовый шум определенного ортогонального компонента светового поля (например, амплитуды или фазы) сжимается до уровня ниже стандартного квантового предела. Это перераспределение шума нарушает ограничения точности классических измерений и поэтому имеет важное применение в таких областях, как сверхточные измерения, квантовые интерферометры, квантовое зондирование и квантовая обработка информации.

Инновационная архитектура BQS

Система BQS будет построена вокругплоская нелинейная оптика ФурьеИнновационные методы построения. Технология была приобретена специально, и Du Jiabi Few - Cycle Inc. (США) (9910339) преодолела давнюю проблему, которая препятствовала развитию сверхбыстрой технологии производства сжатого света - компромисс между усилением и пропускной способностью. В этой системе ультраширокополосные импульсы спектрально разлагаются на плоскости Фурье импульсного формирователя. Каждый узкополосный спектральный срез индивидуально усиливается в нелинейных кристаллах пространственного мультиплексирования,В частности, это циклически поляризованный кристалл ниобата лития (PPLN), разработанный Covesion.Затем эти срезы были перегруппированы, чтобы создать короткий, сильно сжатый импульс, который покрывает ширину широкополосной связи (цель - > 100 нм и до 300 нм в будущих прототипах), и это названиеСинтезаторОтражение. Covesion вносит свой вклад в технологию Xianjin в настройке кристаллов PPLN, которые имеют циклы поляризации пространственных изменений и обеспечивают критические фазовые соответствия на поверхности Фури.

Эта архитектура позволяет осуществлять независимое управление фазовым согласованием каждого компонента частоты, обходя ограничения OPA традиционной технологии параметрического усиления и генерируя сжатые импульсы длительностью менее 100 fs, которые, как ожидается, достигнут 40 fs.

Перспективы применения

Успешная разработка системы BQS обеспечит ключевой строительный модуль для квантовой оптики с непрерывными переменными. В этой области макроскопическая запутанность между миллиардами фотонов может достичь известных сегодня Zui чувствительных измерений. Его применение включает:

• Квантово - усиленный нелинейный микроскоп позволяет более точно обнаруживать слабые биологические сигналы.

• Безопасная связь, встраивая сжатый свет в систему распределения квантовых ключей.

• Квантовые вычисления, особенно в архитектуре, которая использует непрерывные переменные состояния.

• Квантовая спектроскопия, обеспечивающая доступ к сверхбыстрой молекулярной динамике, разрешение которой ранее было недоступно.

Система также будет проверена для использования в квантовой ассекундной спектроскопии, новой области, которая требует высокого уровняСжатые импульсы со временем и спектральной точностью.

Платформа BQS будет иметь три основных бизнес - выхода:

• Независимые квантовые синтезаторы для исследовательских и промышленных лабораторий.

• Оптические параметрические усилители следующего поколения для микроскопии и обработки материалов.

• Такие подсистемы, как секторные циклы, такие как кристаллы PPLN, расширяют цепочку поставок Covesion Quan Ball QT.

Кристалл PPLN с секторным циклом Covesion

В настоящее время Covesion выпускает кристаллы MgO: PPLN с секторной периодической структурой (fan - out grating). Эта структура может достигать широкомасштабной настройки длины волны, соответствующей фазе, путем поперечного перемещения кристалла при постоянной температуре кристалла.

Особенно это касается:

Оптический параметрический генератор (OPO):Была оптимизирована широкая настройка выхода в инфракрасном диапазоне для Puguang насоса 1064 нм.

Генерация дифференциальной частоты (DFG):Гибкие характеристики фазового соответствия в широком диапазоне настроек идеально подходят для дифференциальных частотных систем, ориентированных на выход в среднем инфракрасном диапазоне.

Предметы, доступные ниже, Covesion имеет профессиональные индивидуальные дизайнерские и производственные услуги, и если у вас больше потребностей, пожалуйста, свяжитесь с нами в любое время. Компания HODE с радостью свяжется с вами, чтобы обсудить, как удовлетворить ваши потребности.

Британская компания Covesion Ltd. является компанией с более чем 20 - летним опытом в области исследований, разработок и производства высокоэффективных нелинейных преобразований частот MgO: PPLN (циклическая поляризация ниобата лития с оксидом магния) кристаллов и волноводов. Мы предлагаем широкий ассортимент продукции, в том числе блоковые кристаллы PPLN, волноводы PPLN и аксессуары PPLN. Кроме того, предоставляются индивидуальные услуги PPLN, которые используют его поляризационную технологию для обеспечения широкого спектра технической поддержки для уникального проектирования и производства кристаллов PPLN, включая проектирование структуры полного цикла, проектирование покрытия, поляризацию кристаллов, срез, полировку и увеличение покрытия для удовлетворения потребностей преобразования определенных длин волн.

Компания Shanghai Haozu Optoelectric Equipment Co., Ltd. является единственным поколением британской Covesion в Китае и отвечает за продажи, обслуживание и послепродажную техническую поддержку всей своей продукции в стране.

О фотоэлектрическом:

Shanghai Haozu Photoelectric Equipment Co., Ltd. является профессиональным агентом фотоэлектрической продукции, продукция включает в себя различные типы лазеров, фотоэлектрических модуляторов, оптического измерительного оборудования, оптических элементов и т. Д., Применение охватывает обработку материалов, оптическую связь, биомедицину, научные исследования, национальную оборону, квантовую оптику, биомикроскопию, датчик связи вещей, лазерное производство и так далее; Для клиентов доступны такие услуги, как полная установка оборудования, обучение, разработка аппаратного обеспечения, разработка программного обеспечения, системная интеграция.