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介电纳米天线自发光子对的产生

发布:guangxuedaren    |    2019-11-14 23:29    阅读:442
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光学纳米天线显示出从近场到远场高效提取光子的巨大能力,使纳米级单光子源能够定向发射。然而,它们在产生和提取多光子量子态方面的潜力仍有待探索。近日,澳大利亚国立大学物理研究学院非线性物理中心的研究人员们实验证明了基于光纳米天线自发参量下转换的双光子量子态在电信波长的纳米级生成。该天线是一种晶体藻类纳米晶体,在泵浦和双光子波长上都具有Mie型共振,当被泵浦光束激发时,它产生35赫兹的光子对。按纳米天线所储存的泵浦能量归一化,这个速率相当于1.4 GHz/Wm,比传统的片上或整体光子对源高一个数量级。研究人员们的实验为具有复杂空间模式纠缠的多光子量子态的多天线复用开辟了道路,并在自由空间量子通信和传感中得到了应用。

图(a)基于纳米天线的光子对源通过SPDC过程的示意图;(b)典型SEM图像;(c)模拟散射效率

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