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Chinese Journal of Lasers

辅助腔增强磁光力系统中的相干光学传输

侯宝成 Hou Baocheng, 陈华俊 Chen Huajun

Published Jan 1, 2023• 4 citations
Publisher

Abstract

提出了一种双谐振腔模式的磁光力学系统。在该系统中，左右两个光学谐振腔均由能量低的探测场和能量高的泵浦场驱动，其中左侧谐振腔存在机械振动模且与一个磁振子（钇铁石榴石小球）耦合，两个谐振腔的光场之间存在耦合。通过控制该系统中两侧探测场强度的比值、磁振子与腔光子之间的耦合强度、磁振子与机械振子之间的耦合强度以及左右两个谐振腔之间的耦合强度，光力系统会出现模式分裂、完美量子相长相干、完美量子相消相干、磁振子能量的吸收等现象。该系统中左右两个谐振腔之间的耦合起着关键作用，提供了一个量子通道并影响透明窗口的峰值。通过研究和操纵该系统中的参数，实现了对输出场的有效调控。研究结果在量子光学以及光子信息网络构建中有一定的应用前景。

DOI
10.3788/cjl220630

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本文提出了一种在腔光磁机械系统中产生宽带压缩光输出场的新机制。在该系统中，钇铁石榴石晶体中的磁振子（机械）模式通过磁偶极（辐射压力）相互作用耦合到微波场（光场）。微桥结构的钇铁石榴石晶体诱导的磁致伸缩力产生机械位移，并形成正交压缩的磁振子模式。最终，这种正交压缩的机械模式通过状态交换相互作用转移到输出光场中。在最佳参数范围内，获得具有宽带宽的稳定压缩光输出场。此外，该压缩光场对环境温度表现出强烈的鲁棒性，并在\omega \simeq 0.65 \omega_b附近表现出最佳的鲁棒性，输出场的噪声谱密度为4.2 dB。本文提出的宽带压缩光场制备方案在量子精密测量、量子无线网络及量子雷达等领域具有潜在应用。

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光泵磁强计是一种基于光与原子相互作用的磁场精密测量装置。本文首先介绍了光泵磁强计的发展历程以及工作原理。基于光泵浦技术可使特定频率的偏振光照射到碱金属原子气室中，使碱金属原子发生能级跃迁，从而实现对原子自旋的极化。接着，本文回顾了非均匀偏振态矢量光与原子相互作用在磁场测量中的相关研究，阐述了二者之间存在的两个关键光学效应：二向色性和双折射性。最后，总结了矢量光在光泵磁强计中的应用。基于矢量光的磁场测量技术不仅能检测磁场的大小和方向，还能够对磁场进行实时监测，为设计小型化、高分辨率和高灵敏度的新型光泵磁强计提供了可能途径。

Chinese Journal of Lasers•Jan 1, 2024•3 citations

元运动学:观察者定律——运动耦合与现象投影

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观察是什么?主流物理学认为,观察是“被动接收信息”——眼睛接收光子,耳朵接收声波,仪器记录数据。元运动学提出:观察是运动耦合。观察者与被观察者之间通过某种介质(光子、声波、引力波、中微子等)耦合,观察行为必然影响被观察者(影响程度有区别,但必然存在),因为观察必须捕获或交换介质,从而改变双方的运动状态。介质在传播过程中会被路径上的其他组织方式影响,导致携带的信息被扭曲,观察到的现象是经过多层“过滤”和“染色”的投影。观察的“准确性”取决于耦合方式、耦合强度、信噪比以及路径干扰。本文从元运动学出发,定义观察的运动学本质:观察者是解码器,被观察者是元质,现象是解码后的投影。观察不是中立的测量,是运动方式之间的相互作用。进一步讨论:观察者依赖、工具扩展、量子观察者效应、以及“无法看到真正的宇宙”的认识论边界。最后指出:宇宙自身才是观察宇宙的终极观察者——它通过内部所有运动方式的耦合,观察一切,但不包括宇宙以外的元域。元运动学不提供“绝对真理”,只提供“视角转换的工具”。

•Apr 21, 2026•0 citations

基于光子计数的合作目标“量子”成像

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在实验上研究了赝热光照明下，基于光子计数模式的合作目标“量子”成像，并给出理论模型和解释．研究表明，利用光子计数的单光子探测器代替以往光强度线性探测器作为桶探测器在“量子”成像中同样适用．实验发现，合作目标的反射信号可穿透弱散射介质实现成像，该技术在减小光学成像透镜孔径方面具有潜在的应用价值．对比了基于强度关联成像和压缩感知算法的“量子”成像结果，并得出实用性结论．本文的方案为“量子”成像的实际应用提供了新方法．

Acta Physica Sinica•Jan 1, 2015•0 citations

M2:场层面的纠缠熵

guobin ouyang

先订正 build_116,❌ 「M2 无自由度」是错的 ⇒ M2 依赖 M1(state-map) 框架钉住的部分,~~✅ T6(m 非子代数 ⇒ 三界必须经 diag 耦合)⇒ 场态不是乘积态 ⇒ S > 0~~ ❌ 本条已被 build_119 推翻,基态流形含乘积态(\,↑⟩₁⊗\,singlet⟩₂₃)⇒ 几何只给 S ∈ [0, ln2],不是 S > 0 定量范围(订正后),S ∈ [0, ln2](左端点 0 可达) 框架确定的候选,纯乘积 S = 0;diag 加权平均 S = 0.3872;主导分量 S = 0.6365 —— ⚠ 都不被几何选出 与 build_116 一致,✅ 不矛盾(几何层面 vs 场态层面,不同对象) 框架独有陈述,~~★ 几何不纠缠 + 场态必然纠缠(T6)~~ ⇒ ❌ 撤回:后半句不是几何结论(需要 Q5 的 F) ✅ 后续(build_118 / QM_STATE_MAP.md) M1 已收敛:态 = 几何基态(清单里没有「态」⇒ 只能由几何导出)。 ⇒ §0 的「定量范围」与 §4「层 2」的候选表现在应读作 「具体数值待 Q316 = T6 耦合的显式系数」,而不是「待 state-map」。 ❌ 再后续(build_119 / Q316_T6_COUPLING_COEFFICIENTS.md) 上面那句「本步的定性结论(S > 0)不变」也不成立 —— 已被 build_119 推翻: Q316 就是框架已登记的 Q5;几何层面的耦合必须相等(R11)⇒ H ∝ J² ⇒ 基态是 4 维流形,其上的可达区间是 S ∈ [0, ln2],且 0 可达 (见证 |↑⟩₁⊗|singlet⟩₂₃)⇒ S > 0 既不是几何结论,也没有几何正下界。 ---

•Sep 23, 2026•0 citations
提出了一种双谐振腔模式的磁光力学系统。在该系统中，左右两个光学谐振腔均由能量低的探测场和能量高的泵浦场驱动，其中左侧谐振腔存在机械振动模且与一个磁振子（钇铁石榴石小球）耦合，两个谐振腔的光场之间存在耦合。通过控制该系统中两侧探测场强度的比值、磁振子与腔光子之间的耦合强度、磁振子与机械振子之间的耦合强度以及左右两个谐振腔之间的耦合强度，光力系统会出现模式分裂、完美量子相长相干、完美量子相消相干、磁振子能量的吸收等现象。该系统中左右两个谐振腔之间的耦合起着关键作用，提供了一个量子通道并影响透明窗口的峰值。通过研究和操纵该系统中的参数，实现了对输出场的有效调控。研究结果在量子光学以及光子信息网络构建中有一定的应用前景。
本文提出了一种在腔光磁机械系统中产生宽带压缩光输出场的新机制。在该系统中，钇铁石榴石晶体中的磁振子（机械）模式通过磁偶极（辐射压力）相互作用耦合到微波场（光场）。微桥结构的钇铁石榴石晶体诱导的磁致伸缩力产生机械位移，并形成正交压缩的磁振子模式。最终，这种正交压缩的机械模式通过状态交换相互作用转移到输出光场中。在最佳参数范围内，获得具有宽带宽的稳定压缩光输出场。此外，该压缩光场对环境温度表现出强烈的鲁棒性，并在\omega \simeq 0.65 \omega_b附近表现出最佳的鲁棒性，输出场的噪声谱密度为4.2 dB。本文提出的宽带压缩光场制备方案在量子精密测量、量子无线网络及量子雷达等领域具有潜在应用。
传统的光学微分器是利用光的干涉、衍射或者透镜的聚焦特性对光波进行微分，在实际操作中通常需要设置一组光学系统来实现。提出一种基于调控泵浦光轨道角动量实现边缘增强的新型光学微分器，通过精确调节泵浦光的轨道角动量大小，实现对参量下转换光波的高阶微分操作。同时，利用自发参量下转换产生的光波关联特性，实现了量子关联成像的边缘增强。基于量子纠缠的关联成像能够实现非局域性鬼成像，在此基础上，在关联成像系统中加入高阶微分器能够高效提取图像的关键信息，从而实现非局域性量子图像处理。这两种技术手段的结合构建了一个灵活且高效的量子光学微分系统，为光学计算提供了新的技术路径，在量子图像处理中具有潜在的应用价值。
光泵磁强计是一种基于光与原子相互作用的磁场精密测量装置。本文首先介绍了光泵磁强计的发展历程以及工作原理。基于光泵浦技术可使特定频率的偏振光照射到碱金属原子气室中，使碱金属原子发生能级跃迁，从而实现对原子自旋的极化。接着，本文回顾了非均匀偏振态矢量光与原子相互作用在磁场测量中的相关研究，阐述了二者之间存在的两个关键光学效应：二向色性和双折射性。最后，总结了矢量光在光泵磁强计中的应用。基于矢量光的磁场测量技术不仅能检测磁场的大小和方向，还能够对磁场进行实时监测，为设计小型化、高分辨率和高灵敏度的新型光泵磁强计提供了可能途径。
观察是什么?主流物理学认为,观察是“被动接收信息”——眼睛接收光子,耳朵接收声波,仪器记录数据。元运动学提出:观察是运动耦合。观察者与被观察者之间通过某种介质(光子、声波、引力波、中微子等)耦合,观察行为必然影响被观察者(影响程度有区别,但必然存在),因为观察必须捕获或交换介质,从而改变双方的运动状态。介质在传播过程中会被路径上的其他组织方式影响,导致携带的信息被扭曲,观察到的现象是经过多层“过滤”和“染色”的投影。观察的“准确性”取决于耦合方式、耦合强度、信噪比以及路径干扰。本文从元运动学出发,定义观察的运动学本质:观察者是解码器,被观察者是元质,现象是解码后的投影。观察不是中立的测量,是运动方式之间的相互作用。进一步讨论:观察者依赖、工具扩展、量子观察者效应、以及“无法看到真正的宇宙”的认识论边界。最后指出:宇宙自身才是观察宇宙的终极观察者——它通过内部所有运动方式的耦合,观察一切,但不包括宇宙以外的元域。元运动学不提供“绝对真理”,只提供“视角转换的工具”。
在实验上研究了赝热光照明下，基于光子计数模式的合作目标“量子”成像，并给出理论模型和解释．研究表明，利用光子计数的单光子探测器代替以往光强度线性探测器作为桶探测器在“量子”成像中同样适用．实验发现，合作目标的反射信号可穿透弱散射介质实现成像，该技术在减小光学成像透镜孔径方面具有潜在的应用价值．对比了基于强度关联成像和压缩感知算法的“量子”成像结果，并得出实用性结论．本文的方案为“量子”成像的实际应用提供了新方法．
先订正 build_116,❌ 「M2 无自由度」是错的 ⇒ M2 依赖 M1(state-map) 框架钉住的部分,~~✅ T6(m 非子代数 ⇒ 三界必须经 diag 耦合)⇒ 场态不是乘积态 ⇒ S > 0~~ ❌ 本条已被 build_119 推翻,基态流形含乘积态(\,↑⟩₁⊗\,singlet⟩₂₃)⇒ 几何只给 S ∈ [0, ln2],不是 S > 0 定量范围(订正后),S ∈ [0, ln2](左端点 0 可达) 框架确定的候选,纯乘积 S = 0;diag 加权平均 S = 0.3872;主导分量 S = 0.6365 —— ⚠ 都不被几何选出 与 build_116 一致,✅ 不矛盾(几何层面 vs 场态层面,不同对象) 框架独有陈述,~~★ 几何不纠缠 + 场态必然纠缠(T6)~~ ⇒ ❌ 撤回:后半句不是几何结论(需要 Q5 的 F) ✅ 后续(build_118 / QM_STATE_MAP.md) M1 已收敛:态 = 几何基态(清单里没有「态」⇒ 只能由几何导出)。 ⇒ §0 的「定量范围」与 §4「层 2」的候选表现在应读作 「具体数值待 Q316 = T6 耦合的显式系数」,而不是「待 state-map」。 ❌ 再后续(build_119 / Q316_T6_COUPLING_COEFFICIENTS.md) 上面那句「本步的定性结论(S > 0)不变」也不成立 —— 已被 build_119 推翻: Q316 就是框架已登记的 Q5;几何层面的耦合必须相等(R11)⇒ H ∝ J² ⇒ 基态是 4 维流形,其上的可达区间是 S ∈ [0, ln2],且 0 可达 (见证 |↑⟩₁⊗|singlet⟩₂₃)⇒ S > 0 既不是几何结论,也没有几何正下界。 ---