多光子非线性量子干涉首次实现 为新型量子态制备等应用奠定基础******
科技日报合肥1月16日电 (记者吴长锋)记者16日从中国科学技术大学获悉，该校郭光灿院士团队任希锋研究组与国外同行合作，基于光量子集成芯片，在国际上首次展示了四光子非线性产生过程的干涉。相关成果日前发表在光学权威学术期刊《光学》上。
量子干涉是众多量子应用的基础，特别是近年来基于路径不可区分性产生的非线性干涉过程越来越引起人们的关注。尽管双光子非线性干涉过程已经实现了20多年，并且在许多新兴量子技术中得到应用，直到2017年，人们才在理论上将该现象扩展到多光子过程，但实验上由于需要极高的相位稳定性和路径重合性，一直未获得新进展。光量子集成芯片，以其极高的相位稳定性和可重构性逐渐发展成为展示新型量子应用、开发新型量子器件的理想平台，也为多光子非线性干涉研究提供了实现的可能性。
任希锋研究组长期致力于硅基光量子集成芯片开发及相关应用研究并取得系列重要进展。在前工作基础上，研究组通过进一步将多光子量子光源模块、滤波模块和延时模块等结构片上级联，在国际上首次展示了四光子非线性产生过程的相干相长、相消过程，其四光子干涉可见度为0.78。而双光子符合并未观测到随相位的明显变化，这同理论预期一致。整个实验在一个尺寸仅为3.8×0.8平方毫米的硅基集成光子芯片上完成。
这一成果成功地将两光子非线性干涉过程扩展到多光子过程，为新型量子态制备、远程量子计量以及新的非局域多光子干涉效应观测等应用奠定了基础。审稿人一致认为这是一个重要的研究工作，并给出了高度评价：该芯片设计精良，包含多种集成光学元件，如纠缠光子源、干涉仪、频率滤波器/组合器；这项工作推动了集成光子量子信息科学与技术研究领域的发展。
国际最新研究：天空强力激光能制造虚拟避雷针转移电击路径******
中新网北京1月17日电 (记者 孙自法)施普林格·自然旗下专业学术期刊《自然-光子学》最新发表一篇物理学研究论文称，朝向天空的强力激光能制造出一种虚拟避雷针，转移电击路径。这项发现可能为重要基础设施如发电站、机场、发射台等寻求更好避雷方法开拓了道路。
激光避雷针工作中(图源：TRUMPF公司Martin Stollberg)。 施普林格·自然 供图该论文介绍，迄今为止，最常见的避雷设施是富兰克林避雷针，这是一种电传导金属杆，能拦截雷电放电并将之安全导入地面。作为虚拟、可动的“避雷针”，射向天空的激光光柱可能是一个替代方法。使用强激光脉冲引导雷击的想法之前在实验室环境下得到过研究。然而此前尚无在野外实验性展示激光引导雷击的成果。
论文第一作者及共同通讯作者、法国巴黎综合理工学院和法国国立高等先进科技学校奥瑞莲·霍沃德(Aurélien Houard)与合作者一起，2021年夏季在瑞士东北的森蒂斯山进行实验，探索激光是否能引导雷击。一台大型汽车大小的激光器被安装在一个电信塔附近，每秒发射多到达千次脉冲，这个塔每年被雷击约100次。在雷暴活动期间激光器运作了超过6小时。
激光避雷针工作中(图源：TRUMPF公司Martin Stollberg)。 施普林格·自然 供图论文作者观察到激光转移了4次上行闪电放电过程，使用雷电产生的高频电磁波来定位雷击位置证实了他们的观察；增加雷击时的X射线暴检测也证实了转移引导成功。其中一次雷击被高速摄影机直接记录下来，表明它沿激光路径行进了超过50米。
论文作者总结表示，他们的这项研究发现拓展了大气中激光物理学的认识，或有助于开发新的避雷策略。(完)
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