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Ultafast organic nonlinear optical molecules and the realization of mesoscopic photonic devices

Chinese Science Bulletin 2010年第20期55卷 2111-2121页

作者： gong qihuang hu xiaoyong yang hong wang shufeng State Key Laboratory for Mesoscopic Physics & Department of Physics Peking University Beijing 100871 China

In the twentieth century,revolutionary changes took place in the human society and people's life-style due to the improvement of the optoelectronic information technology based on the second-order nonlinear optical effects,such as the electro-optic effect,the second harmonic generation(SHG),and so *** with the rapid development of light information technology,new principles and methods of nonlinear optics are needed,and the third-order nonlinear optical effects attract great *** research progress of nonlinear optics is reviewed in this *** research work on the third-order nonlinear optical materials,ultrafast and low-power organic all-optical photonic crystal switching are introduced.

关键词：有机非线性光学光子器件三阶非线性光学效应二阶非线性光学效应非线性光学材料介观分子技术改进

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On-chip path encoded photonic quantum Toffoli gate

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Photonics Research 2022年第7期10卷 1533-1542页

作者： MENG LI Chu LI yang CHEN LAN-TIAN FENG LINYU YAN QIAN ZHANG JUEMING BAO BI-HENG LIU XI-FENG REN JIANWEI wang shufeng wang YUNAN GAO xiaoyong hu qihuang gong YAN LI State Key Laboratory for Artificial Microstructure and Mesoscopic Physics School of PhysicsPeking UniversityBeijing 100871China Frontiers Science Center for Nano-Optoelectronics Peking UniversityBeijing 100871China Key Laboratory of Quantum Information CAS University of Science and Technology of ChinaHefei 230026China Collaborative Innovation Center of Extreme Optics Shanxi UniversityTaiyuan 030006China Peking University yangtze Delta Institute of Optoelectronics Nantong 226010China

The quantum Toffoli gate is one of the most important three-qubit gates,but it is challenging to construct a chip according to the complicated traditional *** the optimized 3D configuration with an overpass waveguide to reduce the circuit complexity,we successfully fabricate an on-chip path encoded photonic quantum Toffoli gate enabled by the 3D capability of the femtosecond laser direct writing(FLDW)for the first time to our knowledge,whose truth-table fidelity is higher than 85.5%.Furthermore,a path encoded four-qubit controlled-controlled-controlled NOT gate is written to confirm the scalability of this resource-saving *** work paves the way for the FLDW of more complex and powerful photonic quantum computation chips.

关键词： technique quantum configuration

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快速低功率全光可调局域激子极化激元超材料

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中国科学：物理学、力学、天文学 2020年第8期50卷 39-46页

作者：柴真胡小永杨宏龚旗煌北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院北京100191 北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室量子物质科学协同创新中心教育部纳光电子前沿科学中心北京100871 山西大学极端光学协同创新中心太原030006 北京量子信息科学研究院北京100193

激子极化激元指的是材料中激子和光子强耦合而形成的准粒子,由于具有强相互作用而在全光器件中有着广泛的应用前景.近期,本课题组利用周期性矩形孔硫化钨纳米片超材料,实现了低泵浦功率快速响应全光可调激子极化激元.通过线性显微透过... 详细信息

激子极化激元指的是材料中激子和光子强耦合而形成的准粒子,由于具有强相互作用而在全光器件中有着广泛的应用前景.近期,本课题组利用周期性矩形孔硫化钨纳米片超材料,实现了低泵浦功率快速响应全光可调激子极化激元.通过线性显微透过光谱实验可以发现结构的透过谱中出现明显的共振行为.类比于表面等离激元和声子极化激元,研究证明共振行为来源于局域激子极化激元.本文还在实验上证明了在波长402 nm,功率85MW cm^-2,脉冲120 fs激光泵浦下,超材料共振波长处透过率从0.18增加到0.44,并得到时间48.7 ps的快速响应.此外,本文还验证了局域激子极化激元在过渡金属硫化物材料中广泛存在.这种特性使得过渡金属硫化物这种范德瓦尔斯材料在低泵浦功率全光器件和纳米集成回路中具有潜在应用价值.

关键词：硫化钨纳米片超材料三阶非线性效应激子极化激元

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