冷原子自旋晶體管

自旋霍爾效應(yīng)是這樣一個現(xiàn)象：在沒有磁場的情況下，電子等粒子會受到一個類似“洛倫茲力”的力的作用，其方向取決于每個粒子的自旋。

這篇論文演示了一種“量子退化”玻色氣體中的自旋霍爾效應(yīng)，實現(xiàn)了一種類似于“半導(dǎo)體自旋晶體管”的東西。這些結(jié)果具有應(yīng)用于磁性或慣性傳感器的潛力，并且提出了設(shè)計在超冷量子氣體中具有量化的自旋霍爾效應(yīng)的拓撲絕緣體的一種方式。

實現(xiàn)“原子-光糾纏”的一個新方法

用于量子計算和通信的網(wǎng)絡(luò)通常將量子信息在原子記憶體中的存儲與其光傳播相結(jié)合。這種網(wǎng)絡(luò)背后的關(guān)鍵過程是原子-光糾纏。如果糾纏的生成時間長（如果光是自然發(fā)射的話這種情況就會出現(xiàn)），那么將網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴大到超過兩個節(jié)點就變得不現(xiàn)實。

本文作者報告了一個更高效的方法：他們用由束縛的Rydberg原子（銣-87原子）的一種超冷氣體來實現(xiàn)光與“光原子相干性”之間的確定性糾纏。他們獲得的結(jié)果為實現(xiàn)功能化、多節(jié)點量子網(wǎng)絡(luò)鋪平了道路。

“硅激光器”的結(jié)構(gòu)改進

硅是微電子產(chǎn)業(yè)的主要材料，但其作為“光子”材料的性能卻不出眾。然而，人們在給硅賦予有用的光學(xué)特性方面已取得了很大進展，最大的成果就是實現(xiàn)了一種“全硅”激光器。

現(xiàn)在，Yasushi Takahashi及其同事又對“硅激光器”在架構(gòu)上做了一個新的改變，演示了向這樣一個結(jié)構(gòu)中引入一個“光子-晶體納米腔”何以能極大降低所獲裝置的大小和閾限功率（在該功率下它開始表現(xiàn)為一個激光器）——這兩個參數(shù)都是與其他光子線路和電子線路進行大規(guī)模集成所必需的。