單光子的電光調(diào)制
單光子的波函數(shù)通常是一個(gè)“波包”。但在理論上，只要不直接探測光子，就可操縱它的波函數(shù)到任何復(fù)雜的形狀?？茖W(xué)家們zui近能過濾單光子，因此使波包的頻率范圍變窄。但改變光子波包的時(shí)間依賴性就更加困難，必須知道光子何時(shí)在
調(diào)制器件中，接著需要時(shí)間改變它。一對糾纏光子典型的波包時(shí)長只有十分之一皮秒，這對于現(xiàn)有技術(shù)來說太短了。
現(xiàn)在情況有所改變，美國斯坦福大學(xué)的科學(xué)家生成了糾纏光子波包，時(shí)長接近一個(gè)微秒。他們用現(xiàn)有的被稱為“慢光”或“電磁感應(yīng)透明”的技術(shù)來進(jìn)行單
光子調(diào)制。首先，他們在銣氣體中產(chǎn)生了一對頻率略微不同的光子。頻率低的光子以接近傳統(tǒng)光的速度在氣體中行進(jìn)，而頻率高的光子因?yàn)樗c銣的相互作用，以大約光速1/10,000的速度移動。在
電光調(diào)制器中，對快速移動光子的探測標(biāo)識了慢速移動光子的到達(dá)時(shí)間。因?yàn)椴豢赡苤苯訉ΣòM(jìn)行測量，所以科學(xué)家探測了大量同樣的光子，繪制出每300納秒周期光子在探測器上出現(xiàn)的概率圖形。在這些圖中，他們表示一個(gè)單光子波包被整形成兩個(gè)50納秒長的方形脈沖。他們也產(chǎn)生了高斯型和指數(shù)型的波包。在過去為了獲得特別的波包形狀，要在特殊容器中產(chǎn)生單光子。但現(xiàn)在
電光調(diào)制器提供了更高的控制程度。這項(xiàng)工作在基礎(chǔ)和應(yīng)用兩方面都具有重要性，它可用于量子密碼術(shù)，也可以應(yīng)用于量子計(jì)算機(jī)內(nèi)存方面。
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