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【產通社,6月11日訊】康奈爾大學(Cornell University)和麻省理工學院(MIT)的研究人員已經證明了如何將嘈雜的放大激光轉化為超穩(wěn)定的光束。研究人員表示,該方法將擴展依賴于高功率和高精度的光子技術。 康奈爾大學工程學院應用與工程物理學助理教授Nicholas Rivera表示:“令人驚訝的是,噪音如此之低,以至于沒有具有相同特性的經典激光束!彼c麻省理工學院博士后助理Shiekh Uddin共同領導了這項研究!八幱诹孔訝顟B(tài),沒有經典基因! 這種量子光通常是在受控設置下使用非放大的低功率激光器產生的。目前的研究表明,具有高噪聲的放大光可以轉化為光的“強度壓縮”狀態(tài),在這種狀態(tài)下,光子數(shù)量的波動被降低到量子力學規(guī)定的基本極限以下。 這一發(fā)現(xiàn)源于研究人員稱之為“噪聲免疫量子關聯(lián)”的現(xiàn)象。研究人員通過非線性光纖傳遞激光脈沖來抵消噪聲的放大,并使用可編程光譜濾波器來分離這些頻率的最穩(wěn)定組合。一些濾波組合的噪聲水平比原始光束低30倍,而濾波后的光保持了高達每平方厘米0.1TW的高峰值強度。 為了解釋他們觀察到的行為,研究人員開發(fā)了一個模型,直接從激光動力學的經典模擬中提取量子噪聲預測。Rivera表示,該模型為后續(xù)研究人員將該技術應用于他們自己的激光系統(tǒng)提供了一種方法。這個項目的想法來自他自己實驗室的實際需求:在不購買昂貴的低噪聲系統(tǒng)的情況下產生量子光。 這項研究最終可能會擴展到實驗室實驗之外,例如用于采用放大技術來保持信號質量的跨洋光纖電纜等通信系統(tǒng)。這意味著現(xiàn)在有更多的激光源可以用來產生量子光。該研究發(fā)表在《自然》雜志上(www.doi.org/10.1038/s41566-025-01677-2)。
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