汉堡大学使用Moku实现量子密钥分发实验系统中的相位稳定引言量子密钥分发（QKD）zui早在20世纪80年代提出，它提供了一种比经典方法更安全的信息传输方式。在典型的QKD方案中，发送方（Alice）通过量子态对经典信息进行编码，并通过量子信道传输给接收方（Bob）。由于量子力学中的不可克隆定理，这些量子态无法被复制。这意味着窃听者（Eve）无法在不被Alice和Bob察觉的情况下获取或复制传输信息，从而使通信过程具有高度安全性。因此，QKD能够在信息不会被拦截的前提下安全传输敏感数据。目前已有多种成熟的QKD协议与实现方法。近年来，连续变量量子密钥分发（CV-QKD）因其与现有通信基础设施（ ...
应用探究 | 量子计算DOPA 产生压缩态：选 PPLN 还是 PPKTP？背景在量子技术中，压缩态（squeezed state）作为一种关键的连续变量量子态，已成为突破经典物理极限、提升系统性能的重要资源。如在量子精密测量中用于引力波探测，在量子通信中作为连续变量量子密钥分发（CV-QKD）的核心资源，在量子计算中，压缩态则是实现高斯玻色采样（GBS）的关键资源态。光学参量振荡（OPO）和放大（OPA）常用于产生压缩态，这通常是由非线性晶体实现的，如周期极化铌酸锂PPLN和周期极化磷酸氧钛钾PPKTP。周期极化晶体可以利用更长的相互作用长度和更大非线性系数。山西大学张宽收教授课题组分别使用 ...
让光子不再“迷失”于大气扰动：高速自适应光学系统开启自由空间量子通信新篇章自由空间量子通信是构建全qiu量子网络的关键一环。无论是地面站与卫星之间的链路，还是跨城市、跨水域的量子密钥分发（QKD），都离不开光信号在大气中的传输。然而，大气湍流引起的波前畸变会严重降低信号耦合效率、引入模式串扰，从而限制通信距离和安全性。大气湍流带来的波前畸变，就像夏日路面上的热浪一样，光子在这种“湍流”中穿行，就像星光在夜空中闪烁一样，波前被扭曲、模式被打乱，光束“摇摆不定”，导致单光子空间模式发生串扰、误码率飙升，高维编码的优势被大幅削弱。[图1：什么是波前畸变？—— 湍流导致规则波前变为扭曲表面示意图]图注 ...
应用探究|超越鬼成像（二）：基于PPLN单晶体折返“无探测”量子成像在上篇文章《应用探究|量子成像技术探秘（一）：基于PPKTP晶体的未探测光子成像QIUP技术》中，我们分享了传统QIUP技术。而在此基础上，一种基于单非线性晶体的折返光路设计也逐渐流行。来自伦敦帝国理工学院物理系的布莱克特实验室分享了一种基于单块PPLN晶体的紧凑型、低成本化的QIUP。在本文中，来自英国Covesion公司的10mm长PPLN晶体（MOPO515-0.5）作为波长转换的关键。泵浦光（532nm）首先 进入PPLN晶体，发生第1次非简并SPDC，产生了纠缠的信号光子（例如808nm）以及闲频光子（例如1559n ...
转盘共聚焦的能力边界：深层成像、弱信号和高分辨率怎么解决？摘要本文围绕转盘共聚焦在高分辨率、深层成像和弱信号处理中的应用需求，介绍单分子定位显微术、ISM、双光子、深度学习和组合成像等补充方案及其适用场景，帮助读者理解转盘共聚焦如何在不同技术路线的支持下拓展能力边界。关键词：转盘共聚焦；单分子定位显微术；ISM；双光子；深度学习；多波长合束激光器一.引言本文将围绕这些问题展开：当目标是更高分辨率时，可以借助单分子定位显微术和 ISM 重建；当样品更厚时，可以引入双光子激发；当信号更弱或采集受限时，可以借助深度学习改善图像质量；而在复杂活细胞体系中，这些技术又会进一步组合，推动转盘共聚焦从高速成 ...
芬兰Timegate时间门控拉曼：为癌症精准诊断装上“火眼金睛”在生物医学的微观shi界里，光既是探索者，也是被干扰者。当科学家试图利用拉曼光谱技术捕捉细胞内部的分子振动，从而获取“分子指纹”时，往往会遭遇一个棘手的物理难题——生物样本自身发出的强烈荧光。这种荧光就像一场突如其来的大雾，瞬间淹没了微弱却关键的拉曼信号，让原本清晰的分子结构变得模糊不清。为了解开这道困扰业界多年的“荧光枷锁”，来自芬兰的顶尖光子学团队Timegate Instruments（以下简称Timegate）给出了一个极具智慧的答案：利用“时间”作为滤镜。Timegate的时间门控拉曼光谱技术（TG-RS）并非简单的硬件 ...
Specim高光谱相机在微塑料检测方面的应用1.样品描述本研究涵盖了多种塑料材料（图1）。我们提供了较大的颗粒，每个颗粒尺寸为几毫米，作为基础样品，用于构建光谱参考库。这些颗粒由常用的聚合物组成，例如高密度和低密度聚乙烯（HDPE和LDPE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、聚丙烯（PP）、聚酰胺（PA）、两种聚苯乙烯（PS1和PS2）以及聚氯乙烯（PVC）。这些材料由于其广泛的使用以及随着时间的推移容易降解为微塑料的趋势，在环境中经常被发现。除了宏观样本外，分析还涵盖了由聚乙烯(PE)和聚苯乙烯(PS)制成的微塑料颗粒。这些微塑料的尺寸和颜色各不相同，用于评估光谱库应用于较 ...
Cinogy光束分析仪-为激光束做一次全面的“体检”1、什么是光束分析仪？光束分析仪（光斑分析仪、光束轮廓仪）可以用于对激光束的特性进行诊断分析，其不仅可以测量光斑的能量分布，也可以测量激光束的具体形状。在实际的激光应用中，设计再好的谐振腔也无法准确预测周围环境（比如温度、振动等）对光束特性的影响，因此在使用过程中，使用光束分析仪对光斑进行检测显得尤为必要。常见的测量方式有两种，即相机式的光束分析仪和扫描式的光束分析仪。相机式光束分析仪通过二维光学传感器一次性测量整个光束，可以高效地测量光斑，同时也可以测量连续光和脉冲光。而扫描式光束分析仪则是通过单个光电探测器一次测量激光的强度，再通过拟合计 ...
案例分享| PPLN驱动的宽带量子合成器：实现超快压缩光脉冲源的关键突破量子技术是英国和加拿大工业战略的重要组成部分，有望彻底改变数字shi界，扩展当前成像设备的能力，并利用量子计算解决复杂计算难题以促进新药研发。宽带量子合成器(Broadband Quantum Synthesizer, BQS) 便是其中之一，旨在推进超快量子光学的前沿，其目的是开发第1个超宽带压缩光脉冲封装源，这是对下一代传感、通信和成像量子技术至关重要的工具。核心目标BQS 计划的核心是开发持续时间低于100fs的压缩光脉冲，理想情况下低于40fs，实现 >3dB 的量子噪声降低。这些“压缩”光态是纠缠的光场，其 ...
瑞士光学黑马 Optotune，液态镜头颠覆工业成像在传统光学系统中，聚焦通常依赖于机械结构推动透镜移动来实现，这种方式不仅响应速度慢，还存在诸多限制：对焦依赖于物体距离、电机系统导致整体结构庞大复杂、维护和校准成本高昂，以及机械磨损带来的寿命问题。而 Optotune凭借自主研发的可调焦液体透镜技术，彻底打破了这些瓶颈。无需机械移动，即可实现快速、精准的焦点调节，为各种需要高速对焦的应用场景带来了颠覆性解决方案。与传统光学方案相比，Optotune的液体透镜不仅彻底省去了机械移动结构，更在性能上实现了跨越式提升：• 聚焦速度可达毫秒级，满足高速动态场景需求；• 结构紧凑坚固，适应各种复杂环境 ...
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