量子研究

量子纠缠是一种物理现象，其中产生光子对，使得每个光子的量子态无法独立于另一个光子的状态来描述。它在量子信息理论中有许多应用，包括量子密码学。超高品质因数 (UHQ) 微腔已成为一个具有广阔应用前景的集成平台，适用于从理论量子物理到应用科学的广泛应用。采用连续波激光器泵浦，通过光学参量振荡器，能够产生多个纠缠光子对。

量子计算机，防窃听数据传输或者高灵敏度传感器——量子力学特性，比如叠加和纠缠，是许多未来技术系统的基础。在量子信息与技术的跨学科核心领域，乌尔姆大学的科学家通过理论和实验研究量子物理现象。总体目标是获得对量子系统的完全控制。它还涉及凝聚态物质、纳米结构和生物系统中的量子物理效应。

用于细胞的新型传感器是乌尔姆大学研究的一个重要目标。为了实现这一目标，科学家们专注于操控钻石中的单个原子。Fedor Jelezko 教授是控制固体中最小颗粒的世界领先专家之一——正如他赢得的有声望的奖项所证明的那样——参与了这些研究小组。

JILA的锶光学晶格时钟的工作原理是将超稳定时钟激光器与激光冷却和俘获的锶原子相结合。锶是自然界中最高品质的频率参考之一，品质因数为 1018。这种时钟利用多体量子系统较低的量子投影噪声，从而在时钟精度、稳定性和总系统不确定性方面取得了新的记录。为了准备用于精密光谱学的原子，首先使用来自 461 nm 蓝光半导体激光器的光对它们进行激光冷却。然后，在第二个红光激光冷却阶段之后，原子被加载到一个光学晶格中，从而被困在光的驻波中。然后使用时钟激光器进行相干光谱分析。再次使用蓝光通过荧光测量基态和激发态的原子数。这使得我们能够根据原子共振测量激光频率。

光频梳是现代计量学、精密光谱学、天文观测和超快光学的基础。在芯片级器件中生成频率梳的最先进方法是基于超高品质单片微谐振器中的克尔和拉曼非线性效应。加州大学洛杉矶分校的 Chee Wei Wong 团队展示了一种对用于梳状形成的氮化硅微谐振器进行色散调谐的电子方法，它是通过在腔体顶部制造的双层离子凝胶门控石墨烯晶体管来实现的。这种色散调谐是通过将石墨烯晶体管的栅极可调光导率耦合到微谐振器中的腔内场来实现的，同时保持高达 106 的腔品质因数。使用这种方法，从 2.3 太赫兹到7.2太赫兹的电荷可调谐主梳状线、相干克尔频率梳、可控切伦科夫辐射和可控孤子态，都可以在单个微腔中产生。

ColdQuanta 创新的 BEC 系统是为简化超冷原子和BEC的生产而设计的。该系统的核心是 RuBECi，其中铷原子被冷却到低于1 mK的温度、被俘获并在真空室中进行操控。采用 New Focus 的锥形放大器为原子的激光冷却和操控提供充足的功率。

New Focus Vortex Plus 激光器和锥形放大器被用于JPL冷原子实验室 (CAL) 科学模块，该科学模块是于2018年5月21日发射的，目前正在国际空间站 (ISS) 上运行。CAL 科学模块将在微重力环境中进行冷原子实验，用以观察新的量子现象。

Spectra-Physics 和 New Focus 是可调谐激光器的优异供应商，非常适合原子、分子和光学 (AMO) 物理领域的应用，包括精密光谱、原子冷却、光学时钟、微腔谐振器和其他量子应用。有两种类型的连续波、可调谐激光器常用于量子技术研究：环形腔激光器和外腔半导体激光器 (ECDL)。选择激光器的主要标准包括波长、功率、可调谐波长范围、窄线宽和长期稳定性。

• Matisse 超窄线宽可调谐环形腔激光器: 高输出功率、窄外部线宽和宽调谐范围。
• Velocity 宽调谐外腔半导体激光器: 同时提供宽和精细的波长调谐以及窄线宽。
• Vortex 可调谐外腔半导体激光器: 窄线宽和高性能的精密微调。
• 带有 VAMP 的 Vortex Plus 锥形放大器: 增加可调谐，固定波长外腔半导体激光器的功率。

连续波波长扩展器、WaveTrain 倍频器和 MixTrain 混频器可用于增强 Matisse 的性能。凭借 Matisse、WaveTrain 和 MixTrain 的各种配置，MKS 为 206 nm 至4.2 µm 的波长范围提供了全固态的解决方案。

40 多年来，MKS 为不同市场领域中的数以千计的系统和光学应用提供了组件和专业知识。我们为量子技术研究提供了全方位的产品，尤其是中性原子、俘获离子和光子的方法。查看我们的其他产品 ，以构建最适合您应用的光学系统。