激光行业一周科技动态：激光打开量子世界新天地

2013-05-06 08:51

　　5、【革新】激光声学技术成探测微量化学物质的革新方法

　　美国国防威胁降低局（DTRA）寻求能源研究公司（ERCo）的激光技术，以从防区外探测爆炸物。

　　DTRA的专家称，ERCo研发的具有自主知识产权的激光声学技术可以应用在处于防区之外的反简易爆炸装置传感器上，而现有技术只能对爆炸物进行近距离探测。简易爆炸装置是敌人从防区外攻击美国军事设施和人员，以及民用目标的主要手段。

　　DTRA将和ERCo签订一份唯一来源合同，为其提供可从防区外对简易爆炸装置进行探测的激光声学传感器。激光声学技术是探测微量化学物质的一种革命性方法，这种方法可以通过向可疑物品发送声学信号，并监听其声学特征来判断是否存在威胁。

　　DTRA是美国国防部直属的作战支援机构，该机构主要负责对抗大规模杀伤性武器、生化、放射性、核、高能爆炸物，包括简易爆炸装置。

　　目前，DTRA要求ERCo利用基于正交激光器检测技术开发两部激光声学传感器样机，对路边/车载简易爆炸装置等表面残留的爆炸物进行探测。一部样机名为“私家侦探”，属于三脚架安装型，用于安全进入检测；另一部样机名为“沃森”，由机器人系统携带。ERCo还将为这些样机研发更先进的信号处理和传感器融合技术。

　　详情阅读：激光声学技术成探测微量化学物质的革新方法

　　6、【创新】激光初始化量子比特打开新型固态量子系统大门

　　最近，加利福尼亚大学圣芭芭拉分校（UCSB）研究人员开发出一种技术，只用激光就能对量子比特初始化，并实现了多种操纵、读取电子自旋态等。这种方法不仅比传统方法更能实现统一控制，而且功能更多样，为探索新型固态量子系统打开了大门。相关论文发表在最新版的美国《国家科学院学报》上。

　　虽然实验用的量子比特是钻石中的瑕疵——氮晶格空位（NV）中心，但新技术能在更广泛的材料中操作。UCSB自旋电子学与量子计算机中心主管、物理学教授戴维·奥斯盖勒姆说：“与传统技术不同，我们开发的是一种利用激光脉冲在半导体内控制单个量子比特的全光策略。这将带来一个好机会，让人们有望用光子芯片处理和交流量子信息。”

　　传统方法是利用微波场和钻石瑕疵的特殊属性来操作，尽管NV中心是一种很有前景的量子比特，过去十年来一直被广泛研究，但要用工业或生长的方法造出所需钻石却是极大的挑战。全光控制让人们能更多样地操纵NV中心，这和传统方法完全不同，还能用其他材料来研究量子系统，制造这些材料的技术也更加成熟。UCSB物理学研究生鲍勃·巴克尔说：“这些技术将来会更普及，还可用于未曾探索过的量子系统。”