物理学院“博约学术论坛”系列报告 第 165 期(2018年第 25期)

题目： 类比量子效应的集成光子器件的设计
报告人：邹长铃 副研究员（中国科技大学） 
时  间：2018年10月19日(周五)上午9:30
地  点：北京理工大学中心教学楼610

摘要：
在集成光学芯片上，光被束缚在波长量级的固态波导中，因此尺寸小、可扩展、稳定并且能耗低。然而，在集成芯片的波导内的光的传输和控制与空间光学器件的原理非常不一样。例如，集成光学分束器通常有两个相互靠近的单模波导组成，由光在两根波导之间隧穿实现能量的传输。因此，集成光学芯片需要新的元件设计思路。最近，人们发现光在波导的传播演化可以直接类比量子态的演化，也即麦克斯韦方程在某些情况下可以写成薛定谔方程的形式，所以可以利用光学波导模拟量子模型的哈密顿量。通过对光学结构的参数进行精细的控制，我们可以用波导体系类比某些特定的哈密顿量，通过观察光子在体系中的稳态传播和演化可以对应量子模型的动力学过程，深入的理解该量子模型的性质。反过来，我们则可以通过借鉴量子效应，设计新颖波导器件，具有类比量子效应的特殊的性能。因此，我们开展了基于量子效应类比的集成光学波导器件的研究，系统的研究单根多模波导和多根多模波导内的模式耦合与转换，构造高效的线性光学器件。同时，我们也探索了集成光学芯片上的光学能量损耗和退相干机制，类比量子开放系统并借助其成熟的控制理论，实现对波导器件的损耗的调控。

简历：
邹长铃副研究员，2008年7月于中国科学技术大学获学士学位，2014年7月于中国科学技术大学获博士学位，同年在该校开始进行博士后研究工作，随后赴美国耶鲁大学开展博士后研究工作。于2017年3月加入中国科学技术大学量子信息重点实验室，从事量子信息和集成光学芯片的实验和理论研究。主要研究内容包括设计、加工、制备用于研制量子计算机的集成光学芯片，实现芯片与热原子、冷原子的封装和相互作用，实现单光子与单原子的高保真度量子相互作用，基于此推动基于光学芯片的量子存储、量子门操作和量子信息处理的研究。

联系方式：物理学院办公室 （68912131）
邀请人：路翠翠 副研究员
网    址：http://physics.bit.edu.cn/