本报讯 4月22日,郭光灿院士团队在光学非互易领域取得新进展。该团队邹长铃研究组与山西大学张鹏飞、张天才教授等人合作,证明了该新的全光非互易效应不会引入额外的量子噪声。该成果发表在《自然·通讯》上。
非互易是光学领域重要的基础概念,由此衍生出的隔离器、环路器等都是光路中不可或缺的元件。以磁光效应圆偏双折射为原理的法拉第隔离器因其易于搭建、隔离度高、低损耗等特性被广泛地使用于各种光路系统中。邹长铃和董春华等致力于非互易光子器件,在此方向做出了一系列重要成果。
该研究组利用圆偏泵浦光将气室中的原子极化到一个特定的磁自旋态上,对不同偏振的光产生不同的吸收和色散,实现了约30dB的隔离比。在此基础上,研究组加入了一个行波腔,大幅增强了光与原子之间的相互作用,最终将隔离比提高到了51.5dB,成功地制备出了基于原子系综的非互易介质。
该成果在非互易领域开辟了新方向,并在实际应用中具有重要意义。审稿人高度评价:“胡等人在实现鲁棒非互易器件上解决了一个重要的挑战,展示出了一个噪声非常低的系统”;实验结果令人印象深刻,在实现非互易器件这条道路上是十分鼓舞人心的”。
中科院量子信息重点实验室博士研究生胡昕欣和王竹博为论文共同第一作者,通讯作者为邹长铃、董春华和张鹏飞三位教授。
(中科院量子信息重点实验室 中科院量子信息和量子科技创新研究院 科研部)