科学家实现利用量子存储器对光脉冲进行分数傅里叶转换

发布时间：2023-09-15 13:16:38 所属栏目：动态来源：

导读：华沙大学物理系的研究人员与 QOT 量子光学技术中心的专家合作，开创了一种创新技术，可以利用量子存储器对光脉冲进行分数傅里叶变换。这项成果在全球范围内都是独一无二的，因为该团队是第一个在此类系统中实验实现上

华沙大学物理系的研究人员与 QOT 量子光学技术中心的专家合作，开创了一种创新技术，可以利用量子存储器对光脉冲进行分数傅里叶变换。这项成果在全球范围内都是独一无二的，因为该团队是第一个在此类系统中实验实现上述变换的团队。

研究成果发表在著名期刊《物理评论快报》上。在工作中，学生们使用双光脉冲（也称为"薛定谔的猫"状态）测试了分数傅里叶变换的实现。

波（如光）有其自身的特性--脉冲持续时间和频率（在光的情况下，与它的颜色相对应）。事实证明，这些特性通过一种名为傅里叶变换的运算相互关联，从而可以从以时间来描述波谱转换为以频率来描述波谱。

频率分数傅里叶变换函数是经典的傅里叶变换的一种概括，它可以允许从相对于描述波的时间部分过渡到描述波的频率。直观地说，它可以理解为在时频域中将所考虑信号的分布（例如，时周期维格纳函数）旋转一定角度。

事实证明，这种类型的变换在设计特殊的光谱-时间滤波器方面非常有用，不仅可以消除噪音还能创建算法，利用光的量子特性比传统方法更精确地区分不同频率的脉冲。这在有助于研究物质化学性质的光谱学和需要高精度、高速度传输和处理信息的电信领域尤为重要。

普通玻璃透镜能够将落在其上的单色光束聚焦到几乎一个点（焦点）。改变光在透镜上的入射角，就会改变焦点的位置。这样就可以将入射角转换成位置，在方向和位置空间中获得类似的傅立叶变换。基于衍射光栅的经典红外光谱仪利用这种非线性效应将光的波长信息转换为激光二极管的位置信息，使我们能够轻而易举地区分不同的光谱线。

华盛顿大学开发的设备可以在非常宽的参数范围内以可编程的方式实现这种透镜。双脉冲非常容易发生退相干，因此它经常被比作著名的薛定谔猫--一种死而复生的宏观叠加，几乎不可能在实验中实现。尽管这样，研究组还是能够对这些薄弱的双脉冲态进行诚恳的操作。

在直接应用于电信领域之前，必须先将该方法映射到其他波长和参数范围。然而，分数傅里叶变换对于最先进网络（包括光学卫星链路）中的光接收器来说至关重要。华盛顿大学开发的量子光处理器可以有效地找到并测试这种新协议。

（编辑：汽车网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!