利用交叉相位调制实现单光子的宽带光谱调控

调控光的频率和带宽在经典及量子应用中至关重要,这些应用包括通信、光谱学、成像和信号处理。此类能力还为量子网络中的异构量子系统互联以及量子信息处理提供了潜在接口。该研究团队通过实验展示了在短程单模光纤中利用交叉相位调制,对宣示电信波段单光子的确定性宽带频率控制。高强度的超快泵浦脉冲施加了瞬态、强度依赖的折射率梯度,从而赋予单光子可调谐的相移。该工作实现了高达+6.46±0.01太赫兹和-5.74±0.01太赫兹的绝对频移,以及输入带宽0.66±0.03倍至8.4±0.3倍的带宽调控能力。光谱测量通过飞行时间光谱仪和超导纳米线探测器完成。该方案为超快量子网络和量子信息处理的光谱路由与带宽工程提供了一条紧凑且可扩展的技术路径。

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