2013年6月《自然》雜志內(nèi)容精選
冷原子自旋晶體管
自旋霍爾效應(yīng)是這樣一個(gè)現(xiàn)象:在沒(méi)有磁場(chǎng)的情況下,電子等粒子會(huì)受到一個(gè)類似“洛倫茲力”的力的作用,其方向取決于每個(gè)粒子的自旋。
這篇論文演示了一種“量子退化”玻色氣體中的自旋霍爾效應(yīng),實(shí)現(xiàn)了一種類似于“半導(dǎo)體自旋晶體管”的東西。這些結(jié)果具有應(yīng)用于磁性或慣性傳感器的潛力,并且提出了設(shè)計(jì)在超冷量子氣體中具有量化的自旋霍爾效應(yīng)的拓?fù)浣^緣體的一種方式。
實(shí)現(xiàn)“原子-光糾纏”的一個(gè)新方法
用于量子計(jì)算和通信的網(wǎng)絡(luò)通常將量子信息在原子記憶體中的存儲(chǔ)與其光傳播相結(jié)合。這種網(wǎng)絡(luò)背后的關(guān)鍵過(guò)程是原子-光糾纏。如果糾纏的生成時(shí)間長(zhǎng)(如果光是自然發(fā)射的話這種情況就會(huì)出現(xiàn)),那么將網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)大到超過(guò)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)就變得不現(xiàn)實(shí)。
本文作者報(bào)告了一個(gè)更高效的方法:他們用由束縛的Rydberg原子(銣-87原子)的一種超冷氣體來(lái)實(shí)現(xiàn)光與“光原子相干性”之間的確定性糾纏。他們獲得的結(jié)果為實(shí)現(xiàn)功能化、多節(jié)點(diǎn)量子網(wǎng)絡(luò)鋪平了道路。
“硅激光器”的結(jié)構(gòu)改進(jìn)
硅是微電子產(chǎn)業(yè)的主要材料,但其作為“光子”材料的性能卻不出眾。然而,人們?cè)诮o硅賦予有用的光學(xué)特性方面已取得了很大進(jìn)展,最大的成果就是實(shí)現(xiàn)了一種“全硅”激光器。
現(xiàn)在,Yasushi Takahashi及其同事又對(duì)“硅激光器”在架構(gòu)上做了一個(gè)新的改變,演示了向這樣一個(gè)結(jié)構(gòu)中引入一個(gè)“光子-晶體納米腔”何以能極大降低所獲裝置的大小和閾限功率(在該功率下它開(kāi)始表現(xiàn)為一個(gè)激光器)——這兩個(gè)參數(shù)都是與其他光子線路和電子線路進(jìn)行大規(guī)模集成所必需的。