事例共有｜ppln駆動の広帯域量子合成器：超高速圧縮光パルス源のキーブレークスルーを実現する

量子技術は英国とカナダの工業戦略の重要な構成部分であり、デジタルシ界を変え、現在のイメージング装置の能力を拡張し、量子計算を利用して複雑な計算難題を解決して新薬の開発を促進することが期待されている。広帯域量子合成器（Broadband Quantum Synthesizer、BQS）はその一つであり、超高速量子光学の最前線を推進することを目的としており、その目的は第1の超広帯域圧縮光パルスパッケージング源を開発することであり、これは次世代センシング、通信、イメージング量子技術にとって極めて重要なツールである。

コアターゲット

BQS計画の核心は開発である持続時間が100 fs未満の圧縮光パルス、理想的には40 fs未満であり、>3 dBの量子ノイズ低減を実現する。これらの「圧縮」光状態はもつれた光場であり、その感度と情報容量は古典的な光を超えている。それらは量子計量学の基礎を構成し、分光学、顕微鏡学とイメージングにおいて測定精度を実現することができ、量子通信と計算システムにとって極めて重要である。

連続光または長パルスを用いてより高い圧縮（＞15 dB）を生成することができるが、超高速時間スケールで広帯域、高圧縮光を生成することができる実際のソリューションはまだない。これは先jinの量子応用にとって主要な制限であり、特に生体イメージングの分野では、生体イベントはフェムト秒時間スケールで発生することが多い。BQSプロジェクトは、コンパクトで信頼性の高い光源によってこの空白を補うことを目的としています。

圧縮光（Squeezed Light）特殊な量子状態光場であり、ひせんけいかてい生成されます。光場の特定の直交成分（例えば、振幅または位相）の量子ノイズは、標準的な量子限界未満に圧縮される。このノイズの再分配は古典的な測定精度の制限を突破したため、超精密測定、量子干渉計、量子センシング、量子情報処理などの分野で重要な応用がある。

BQS革新アーキテクチャ

BQSシステムは、フーリエ面非線形光学の革新的な方法を構築します。この技術はすでに専用liを獲得し、du家はFew-Cycle Inc.（米国専用li 9910339）に与え、長期にわたって超高速圧縮光生成技術の発展を阻害する問題である利得と帯域幅のトレードオフを克服した。このシステムでは、超広帯域パルスはパルス整形器のフーリエ平面上でスペクトル分解を行う。各狭帯域スペクトルスライスは空間多重化非線形結晶中で個別に増幅され、具体的にはCovesionが開発した周期分極ニオブ酸リチウム（PPLN）結晶である。これらのスライスはその後再結合され、広帯域幅（目標は>100 nm、将来のプロトタイプでは300 nmまで）をカバーする短い高圧縮パルスを生成します。シンセサイザの体現。CovesionはPPLN結晶をカスタマイズする上での最初のjin技術に貢献し、結晶は空間変化の分極周期を持ち、フーリエ面で重要な位相整合を実現することができる。

このアーキテクチャは、周波数成分ごとに位相整合の独立した操作を可能にし、従来のパラメトリック増幅技術OPAの制限を回避し、持続時間が100 fs未満の圧縮パルスを生成することができ、40 fsに達することが期待されている。

将来性の適用

BQSシステムの成功した開発は、連続変数量子光学に重要な構築モジュールを提供する。この分野では、数十億光子間の巨視的エンタングルメントは、現在知られているzui感度の測定を実現することができる。次のようなアプリケーションがあります。

• 量子増強非線形顕微鏡により、微弱な生体信号をより正確に検出することができる。

• 量子鍵配信システムに圧縮光を埋め込むことで安全に通信する。

• 量子計算、特に連続変数状態を利用するアーキテクチャにおいて。

• 量子分光法は、超高速分子動力学へのアクセスを提供し、その分解能は以前は達成できなかった。

このシステムは量子アト秒分光法のためにも検証される予定であり、これは新たに出現した領域であり、高い時間とスペクトル精度の圧縮パルス。

BQSプラットフォームには3つの主要な商業出力があります。

• 研究と工業実験室のための独立した量子合成器。

• 顕微鏡と材料加工のための次世代光パラメトリック増幅器。

• 扇形周期PPLN結晶などのサブアセンブリのように、Covesionのquan球QTサプライチェーン製品ラインを拡張します。

Covesion扇形周期PPLN結晶

Covesionは現在、扇形周期構造（fan-out grating）のMgO：PPLN結晶を発売している。この構造は結晶温度を一定に維持したまま、結晶を横方向に移動させることで位相整合の広い範囲の波長同調を実現することができる。

特に次のような用途に適しています。

光パラメトリック発振器（OPO）：1064 nmポンプ光で広帯域同調可能な中赤外出力を実現するために最適化した。

差周波数発生（DFG）：広い同調範囲で柔軟な位相整合特性を持ち、中赤外出力を目標とする差周波数システムに最適である。

提供できる標準品は以下の通りで、Covesionは専門的なカスタム設計と製造サービスを備えており、より多くのニーズがあれば、いつでもご連絡ください。昊量光電は喜んであなたとコミュニケーションし、どのようにあなたのニーズを満たすかを共同で検討します。

英国Covesion有限会社は20年以上の経験を持つ会社で、高効率非線形周波数変換のMgO：PPLN（マグネシアドープ周期分極ニオブ酸リチウム）結晶と導波路の研究、開発、製造に専念している。PPLNブロック結晶、PPLN導波路、PPLNアクセサリなど、幅広い製品を提供しています。また、特定の波長変換ニーズを満たすために、周期構造設計全体、マスク設計、結晶分極、ブロック切り、研磨、めっき増透など、独自のPPLN結晶設計と製造に幅広い技術サポートを提供するカスタムPPLNサービスも提供する。

上海昊量光電設備有限公司は英国Covesionの中国地区における独代として、そのすべての製品の国内での販売、サービス、アフターサービス技術サポートなどを担当している。

昊量光電について：

上海昊量光電設備有限公司は光電製品の専門代理店であり、製品は各種レーザー、光電変調器、光学測定装置、光学素子などを含み、材料加工、光通信、生物医療、科学研究、国防、量子光学、生物顕微鏡、物連センシング、レーザー製造などの応用に関連している、お客様に完全な設備インストール、トレーニング、ハードウェア開発、ソフトウェア開発、システム統合などのサービスを提供することができます。