陆军研究实验室科学家Fredrik Fatemi博士最近发表的一篇论文被该杂志选为“编辑之选”光学信.
该论文“通过偏振法探测光学纳米纤维周围捕获原子的动力学”发表在Opt. Lett. 42,2283(2017)上,并描述了一种测量光学纳米纤维附近原子势能表面的方法。法特米说,这项工作将促进量子存储器和量子网络组件的发展。法特米博士与联合量子研究所合作,作为ARL分布式量子信息中心的一部分。
光纤引导光通过薄的玻璃线,形成许多通信系统的骨干。通常,引导光完全被限制在玻璃中,除了在光纤输入和输出处不能测量或采样。然而,通过将纤维细化到比光的波长还小的直径,传播的光不能完全被“纳米纤维”所限制,从而导致纤维外的倏逝场与附近的周围介质相互作用。这种光学纳米纤维是“光-物质界面”的一个例子,可以控制激光与原子或其他材料之间的相互作用。
他说,光-物质界面是依赖量子信息科学技术的重要组成部分。“量子存储器或量子信息的长期存储对于许多这些技术都是必需的,包括无条件的长距离安全通信、量子计算和分布式、量子增强传感。由于QIS的大部分涉及操纵单光子(量子信息的载体),并且由于量子信息不能被放大,因此最小化损耗是提高性能增益的先决条件。”
他说,量子技术的一个突出挑战是创造、操纵和控制有效的光-物质界面。“通过控制纳米纤维的精确尺寸,消失场可以非常强,这样任何附近的原子都可以保证吸收传播的光。为了可靠和可重复地做到这一点,使用传播激光束将原子保持在距离光纤表面100-200纳米的光阱中。”法特米博士的工作描述了一种精确测量容纳这些原子的陷阱的方法。
这项研究与陆军对未来部队的关注和优先事项保持一致,特别是在量子技术方面建立关键知识,使作战人员受益。
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