【导读】量子技术是当下前沿技术之一。当量子技术与军事碰撞会有怎样的效应？ 来自Michal Krelina撰写了关于量子技术军事应用的综述，共有53页pdf，提供了正在开发的量子技术的基本概述，还估计预期的交付时间范围或利用率影响。描述了量子技术在各种战争领域（例如陆地、空中、太空、电子、网络和水下战争以及ISTAR——情报、监视、目标获取和侦察）的特定军事应用。专知特别对此做了中文翻译，欢迎关注！以下为精简版，完整中英文版请上专知网站(www.zhuanzhi.ai)查看！ 【作 者】 Michal Krelina 1 捷克技术大学核科学与物理工程学院； 2 Quantum Phi...
姜会林院士|多维光学——认识海洋、经略海洋的法宝
编者按 《光学学报》面向国家重大需求，推出“空间、大气、海洋与环境光学”（SAME）子刊，每年出版4期，每季出版1期，旨在促进“光学+空间、大气、海洋、环境”学科的交叉融合发展，为展示创新成果、推动技术应用、探讨携手合作提供一个开放的学术平台。...
超分辨显微：非线性效应带来更高分辨率
光学显微镜的分辨率受到衍射极限的限制，只能达到 ~ 200 nm 的分辨率。在最近二十年中，STED、SIM、PALM/STORM、DNA-PAINT 等一系列技术，通过点扩展函数（point spread function, PSF）的调制，突破了光学衍射的限制，使光学分辨率最低达到 20 nm，得到广泛的生物应用并获得 2014 年的诺贝尔化学奖。 那么分辨率到底有没有极限？2017年，诺贝尔奖得主 Stefan Hell（STED 技术的发明人）又发展了 MINFLUX 技术（MINimal photon FLUXes, 最低光子数显微成像），进一步提升了光学分辨率，可以获得 ~ 1 nm 的定位精度和 ~ 5 nm...
科学家研究发现稀土铕可用于量子通信，开拓光量子系统
近日，科学家研究发现基于稀土铕的新材料，具有开拓光量子系统的潜力。 在量子系统中，材料与光交互的能力将提供重要作用，例如应用于远距离通信和开发光量子计算机。然而，要找到一种能够充分利用光量子特性的材料非常困难。 此次，法国国家科学研究中心、斯特拉斯堡大学、德国卡尔斯鲁厄理工学院和法国巴黎国立高等化工学校的科学家展开合作研究，成功证明了铕分子晶体在量子通信和处理器方面的价值：铕分子晶体具有超窄的光学跃迁，可以实现与光的最佳交互作用。相关成果发表在《自然》(Nature)期刊。 ...
超快科学 | 在空气等离子体中实现超宽带贝塞尔-太赫兹辐射
导 读 贝塞尔光束(Bessel beam)：光场振幅分布由第一类贝塞尔函数描述的电磁波，主要特点是无衍射传播、光斑模式自修复等。 贝塞尔光束振幅分布图与贝塞尔-高斯光束通过障碍复原的示意图（Egmason/Wikimedia Commons） 太赫兹波(Terahertz Wave)：频率在0.1 THz~10 THz（1 THz=10¹² Hz）范围（波长为3 μm~3 mm范围）的波。 太赫兹波在电磁频谱中的位置（engineering.electrical-equipment.org）...
声光驱动的无透镜超快单次光学成像
撰稿 | 蔡淼 导读 近日，来自法国鲁昂-诺曼底大学的Godin团队，将顺序定时全光学摄影与声光色散滤波技术相结合，实现了皮秒和纳秒时间尺度上的无透镜超快单次成像系统，是超快成像技术的又一重要进展。 研究背景 近几十年来，超短时间尺度下的瞬态动力学研究一直是生物医学，化学和物理学等诸多领域的关注焦点，而超快成像技术的迅速进展使得亚皮秒和亚纳秒级别的时间分辨率得到了广泛应用。传统技术对于瞬态现象的捕捉往往基于泵探针方法，但这种方法本质上仅限于高度可重复的实验事件。此外，也有一些技术如时间拉伸成像，利用高达每秒一亿帧的帧速率来记录微秒级别的高速过程。但这种水平的帧速率仍不足以记录许多皮秒范围内的超快事件，比如激光的传播。 ...
上海光机所在多色共心超快涡旋光束研究方面取得新进展
近期，中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室研究团队基于级联四波混频获得了新颖多色共心超快涡旋光束。相关成果以“Multicolor concentric ultrafast vortex beams with controllable orbital angular momentum”为题发表在Applied Physics Letters上。 超快涡旋光束在超快光镊、微粒子操控、超分辨显微、新型超快光谱学、手性检测和光通信等领域有重要应用。此外，涡旋光束的调控及其自由度的增加，比如涡旋光束波长的拓展，空间时间结构的调控等将进一步拓展其应用。 图1 多色共心超快涡旋光束产生装置示意图...
时空涡旋光束衍射特性及其快速检测新方法
01 导读 近日，中科院上海光学精密机械研究所刘军研究员团队在携带横向轨道角动量光束衍射方面取得新进展。该研究揭示了时空涡旋光束新颖的衍射特性，并提出了一种时空涡旋光束拓扑荷值快速检测方法。 该成果以“Diffraction properties of light with transverse orbital angular momentum”为题于2022年4月22号发表在Optica上。 2022 | 前沿进展 02 研究背景...
收藏！阿秒光学最全科普
本文转自：小小光 1. 什么是阿秒？ 自从 2001 年人们首次实现单个独立的阿秒( 1as=10-18s)脉冲以来，阿秒脉冲作为超快光学最前沿的内容，在近20年的时间内得到了长足的发展，为人们在电子运动的自然时间尺度中观测量子世界的基本动力学过程提供了崭新的研究手段，并开启了阿秒科学这一全新的研究领域，覆盖了原子、分子、凝聚态物理、化学、生物等诸多学科的不同研究需求。 阿秒是一个非常短的时间单位，1阿秒=10-18秒。 图1：阿秒 不同的时间分辨率，对应不同的物理过程，也对应不同层次的世界。阿秒脉冲是目前唯一可直接测量电子瞬态行为的工具。...
基于超构透镜的单层图像处理器
近日，哈尔滨工业大学仪器学院、巴黎第十大学、新加坡国立大学合作团队提出可直接对光信号进行频域调制的超构透镜，突破了现有全光运算系统在器件集成度和算法多样性方面的限制。研究成果以《基于超构透镜的单层图像处理器》（Single-layer spatial analog meta-processor for imaging processing）为题，发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上。 ...
基于简并腔中涡旋光子的拓扑量子模拟
01 导读 近日，中国科学技术大学郭光灿院士团队在基于人工合成维度的量子模拟方面取得重要实验进展。该团队李传锋、许金时、韩永建等人将携带不同轨道角动量的光子（又称为涡旋光子）束缚在简并光学谐振腔内，通过引入光子的自旋轨道耦合人工合成了一维的拓扑晶格，为拓扑量子模拟开创了一种新的方法。 该研究成果以“Topological band structure via twisted photons in a degenerate cavity”为题于2022年4月19日发表在Nature Communications上。 2022 | 前沿进展 02 研究背景...
全变差正则化傅里叶叠层稀疏孔径成像（OLEN）
TVFP：全变差正则化傅里叶叠层稀疏孔径成像 Resolution Enhancement of Long-range Imaging with Sparse Apertures 本期导读 在远距离光学成像中，镜头口径造成的衍射模糊是限制成像分辨率的主要原因。合成孔径（Synthetic...
李儒新：羲和，中国自己的强激光 | 墨子沙龙活动视频回放
李儒新：中国科学院院士，中科院上海光机所研究员，光学专家，主要从事超高峰值功率超短脉冲激光与强场激光物理研究。现任中国光学学会副理事长、美国光学学会会士、国际超高强度激光委员会委员。 内容来自墨子沙龙“激光器和加速器”活动（2021年9月） 大家下午好，非常荣幸能够来到墨子沙龙。我今天讲关于“羲和”的故事。...
研究人员展示无标记超分辨率显微技术
研究人员开发了一种新的测量和成像方法，可在不需要任何染料或标签的情况下解析小于光衍射极限的纳米结构。这种激光扫描显微镜新方法弥补了传统显微镜和超分辨率技术之间的差距，有朝一日或可被用来观察复杂样品的精细特征。 《Optica》期刊中描述的这种新方法，是对激光扫描显微镜的改进，它使用强聚焦激光束照射标本。研究人员扩展了这项技术，不仅可以测量光与被研究标本相互作用后的亮度或强度，还可以检测光场中编码的其他参数。 ...
微观尺度与宏观尺度结合的杂散光分析
撰稿人—姚睿 研究方向—光学设计 TITLE # 微观尺度与宏观尺度结合的杂散光分析# NO.1 导读 近年，STMicroelectronics（意法半导体）公司相关团队提出了一种新的光学模拟方法流程。这种新方法在微观尺度上进行电磁模拟得到探测器表面BRDF，后在宏观尺度上进行光学仿真模拟重现。作为例子，本文展示了模拟光学系统花瓣形鬼像的分析过程以及结果。相关成果以Micro to macro scale simulation coupling for stray light analysis为题发表在“Optics Express”上。 NO.2 研究背景...
中红外光学反馈腔增强OH自由基探测技术取得新进展
近日，中科院合肥研究院安光所张为俊研究员团队在腔增强吸收光谱OH自由基探测技术方面取得新突破，相关研究成果以《基于中红外分布反馈二极管激光器的光学反馈腔增强吸收光谱技术应用于OH自由基探测》为题发表于美国光学学会（OSA）学术期刊Optics Express。 OH自由基是大气中最重要的氧化剂，其快速循环反应决定着大气中主要污染物的生成和去除。由于反应活性高，寿命短，在大气中浓度低，准确测量十分困难，是当今大气化学领域非常重要和挑战性的研究内容。...
一款拥有极限成像景深的超构透镜光场相机
近日，南京大学现代工程与应用科学学院徐挺教授、陆延青教授团队联合电子科学与工程学院闫锋教授团队研发出一款具有极限成像景深的超构透镜光场相机，实现了景深范围从厘米量级到公里量级的大景深消色差光场成像。...
全球量子科技上市公司一览
光子盒研究院出品 随着量子科技的发展，该领域中越来越多的公司选择公开上市，仅2021年以来就有IonQ、Arqit、Quantum Computing Inc、Rigetti等多家公司上市，D-Wave也宣布通过SPAC即将上市。为了帮助读者深入了解这一趋势，我们总结了全球范围内的量子科技上市公司。 IONQ(NYSE:IonQ) IonQ由Christopher Monroe和Jungsang...
热红外与太赫兹波段全息技术
撰稿人：Cinnamomum （浙江大学 博士后） 说到全息技术（holography），我们很容易联想到那些栩栩如生的三维立体成像，然而这只是全息技术的其中一个应用。事实上，全息技术的应用已经遍布我们生活中的诸多领域，小至图像加密，身份证、人民币、以及各种防伪标签，大至轮胎无损检测、（太空用）机身形变监测等，随着研究地不断深入，全息技术的进一步发展将为人类社会提供更加有趣且实用的应用。 图1：全息艺术效果图 什么是“全息技术“？ 通俗地讲就是把光的全部信息（包括振幅、相位）记录下来，再在另外的地方重新复现（构建）出来的技术。...
钕玻璃，为何如此“傲娇”？
玻璃想必大家都见到过，但是说到激光钕玻璃，又有多少人见过呢？钕玻璃，可是世界上最傲娇的玻璃，从原材料到成品，需要耗费4~6个月时间。制备钕玻璃及其纤维通常需要在高温熔融状态下进行，操作条件苛刻。一旦开机制作，需要没日没夜持续工作，几个月不能间断。 钕玻璃为何如此“傲娇”？ 激光钕玻璃是一种含有稀土发光离子——钕离子的特殊玻璃，是一种重要的光学材料。它可以在“泵浦光”激发下产生激光或放大激光能量，是激光器的“心脏”。激光钕玻璃性能的好坏直接决定了激光装置输出能量的潜力和质量，是目前人类所知地球上能够输出最大能量的激光工作介质。在被称为地球上的“小太阳”的激光惯性约束聚变（Inertial Confinement...