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來(lái)源：中國科學(xué)報 日前，澳大利亞科學(xué)院、澳大利亞技術(shù)科學(xué)與工程學(xué)院院士顧敏領(lǐng)導的研究團隊首次利用光學(xué)芯片實(shí)現了納米尺度下對光子角動(dòng)量的操控。這是光信息技術(shù)領(lǐng)域的重大突破，其提供的全新光子角動(dòng)量編碼技術(shù)有望應用在超快速光通信、超高清顯示、超安全信息加密、超高效量子通信及量子計算等各個(gè)領(lǐng)域。相關(guān)成果在線(xiàn)發(fā)表于《科學(xué)》。 光子可以攜帶角動(dòng)量，包括與圓偏振光相關(guān)的自旋角動(dòng)量和與螺旋相位相關(guān)的軌道角動(dòng)量。光子軌道角動(dòng)量由于其攜帶的信息量在理論上不受限制，近年來(lái)在量子通信和光通訊等領(lǐng)域得到廣泛關(guān)注。然而，納米尺度下對光子角動(dòng)量進(jìn)行信息編碼及解碼一直是世界性難題。研究團隊利用特殊設計的納米凹槽和納米環(huán)結構，率先實(shí)現了納米尺度下對光子角動(dòng)量模式進(jìn)行編碼、傳輸和解碼的新技術(shù)。 “通過(guò)在光子芯片上巧妙地設計納米級結構，我們首次實(shí)現了在芯片上操控螺旋光束�！鳖櫭粽f(shuō)，該芯片是通過(guò)在金屬表面設計納米凹槽將光子角動(dòng)量轉化為表面等離子體的角動(dòng)量場(chǎng)分布，再利用納米環(huán)結構對后者的角動(dòng)量模式進(jìn)行識別并有選擇地透射。研究團隊介紹，經(jīng)過(guò)特殊設計的光學(xué)芯片可精確地將不同的光子角動(dòng)量信號選擇性地輸送到不同的納米環(huán)中并讓其透射出去，這樣信息就不會(huì )丟失。此外，這項發(fā)明還可以成數量級地提高光通信處理速度。 |
