光纤激光腔中超短光脉冲时频域动态演化过程的研究是目前非线性光纤光学领域的一个热点。如何在一个不可重复的快速演变的时间尺度上，捕获光脉冲的瞬态时频域特性是这项研究的关键。近些年，快速光谱测量技术取得重要进展。特别是时间拉伸傅里叶变换光谱技术（Time-stretched Fourier transform spectroscopy）的发展，使得锁模激光脉冲瞬态光谱研究成为可能。该方法通过在时间域对超短脉冲进行啁啾拉伸的方式...

  自从Feynman于1982年首次提出量子计算的概念以来，量子计算机由于其强大的计算能力而引起了人们的极大兴趣。理论上讲，量子计算可以为某些特定任务提供指数级别加速，这可能为未来的计算科学、材料科学、生命科学等领域带来革命性突破。量子计算是将比特编码在微观系统的量子态上，因此选取合适的存取量子信息的载体是一个关键性任务。目前，人们在离子阱、量子点、超导电路、核磁共振等平台上已经实现了一系列量子信息过程...

        金刚石色心因其单光子发射特性、室温发光稳定、自旋易于操控、生物兼容性等等优点在诸如验证基础物理现象、量子信息技术、超灵敏探测、生物标记与传感等方面具有极其重要的应用前景。因此发展高性能优异的金刚石色心单光子源的制备手段意义重大。近日，实验室武愕研究员课题组用飞秒激光辐照手段实现简便灵活地制备SiV-色心单光子源，并发表在国际学术期刊Opt. Lett. 44, 3793 (2019)。 &nb...

    核酸（DNA和RNA）作为地球上绝大多数生命体的遗传信息载体，引导着生物的生长发育和生命机能的运转，是最重要的生物大分子之一。近年来，研究发现RNA中的腺嘌呤甲基化动态修饰在基因表达过程中具有重要的调控作用。由于RNA参与更复杂的转录后处理过程，并且RNA中的碱基修饰一般不影响核苷排列次序，所以RNA中的化学修饰对生物功能有着更广泛的影响。目前，核酸化学修饰与生物表观生理机能的关联是世界范围内的前沿研...

        当分子吸收光子能量后，由基态跃迁至激发态，根据自旋多重度不同会分别形成单重态(S1)或三重态(T1)激子。激子通常由一对空穴和电子构成并通过静电库伦作用结合在一起，包括强结合的局域(LE)特征激子和弱结合的电荷转移(CT)特征激子。近期研究表明具有混合局域和电荷转移特征的S1/T1态激子有利于实现新一代高效廉价的有机荧光材料，特别是在有机发光二极管(OLED)领域有着广阔的应用前景...

    基因编码荧光生物探针在生命科学领域具有重要的意义，通过基因编码的荧光蛋白探针可以实现对生物小分子的特异性检测，以及实时监测生命过程，从而为病理研究、疾病早期发现提供一种强有力的工具。相比于化学染料探针，基因编码的荧光蛋白探针生物兼容性更好，细胞毒性更小，同时在细胞内的定位也更加准确，可以更好的减少人为因素的干扰。环化荧光蛋白探针是近年来发展比较迅速的一类生物探针，独特的构造方式使其更...

         原子磁力计作为最灵敏的磁力计之一有广泛的应用前景。利用非线性磁光旋转效应测量磁场的原子磁力计由于其极低的灵敏度并且易于小型化，成为了测量磁场的一种理想手段。非线性磁光旋转常常也伴随着自旋转（PSR）效应。当磁力计的探测光与原子跃迁频率靠近时，该效应会引起磁力计噪声水平的变化。在原子磁力计中，磁场信息常常加载在光场偏振中。对于一般的偏振测量装置，其观测量往往对应的正交...

     孤子爆炸是耗散系统中一种很特别的非线性现象。其具体是指孤子在传输过程中突然爆炸成 “碎片”，更有意思的是这些“碎片”随后又会还原成原来的孤子。孤子爆炸现象是由澳大利亚国立大学的阿克麦迪夫教授在模拟朗道方程的时候发现的（Phys. Rev. Lett. 85, 2937 (2000)）。两年后这一现象被美国科罗拉多大学的卡迪夫教授从实验上证实(Phys. Rev. Lett.88, 073903 (2002)）。目前，这种奇异的非线性过程只...

      多波束激光雷达是目前效率最高的一种激光雷达方案，在机载/星载对地测绘和目标搜索等应用方向有重要的应用。美国NASA于2018年发射IceSatII卫星，搭载了6波束对地激光测高雷达，率先采用了单光子探测体制，解决多波束激光雷达载荷瓶颈。我国目前正在研制百波束量级的对地激光测高雷达，同样采用单光子探测体制突破载荷瓶颈。作为一项新技术，大规模波束单光子探测激光雷达还有许多技术瓶颈需要克服。&nbs...

        通过原子和光相互作用构成的量子界面在量子信息处理、量子网络和量子精密测量中有重要的应用价值。在量子界面中，光和原子或者类原子系统的相互作用是多样的。其中，分束器类的相互作用就是其中非常普遍而且具有重要应用的一大类，且其最重要的应用之一就是光的量子存储。在原子介质中，光的量子态通过在驱动光场的作用下转换为原子内的相干激发，或称为原子自旋波，进而有效地存储在原子的内态...

孤子是一种在传输时不会发散的波包。呼吸子在传输过程中其大小会发生周期性变化。由于呼吸子和许多非线性现象有着内在关联，例如怪波，湍流，飓风，海啸等极端现象，引发学界的广泛关注。     此前，呼吸子的产生局限于能量保守系统，例如水波、单通光纤系统，冷原子等。然而大量现实世界的物理系统都是耗散系统，那呼吸子是否也可以在耗散系统里产生？飞秒激光器是一个典型的耗散系统，最近的理论模拟表明飞...

        腔光力学在精密测量、微纳光子学、量子信息和量子计算等领域具有广泛的应用前景，同时还提供了一条在宏观尺度上验证量子力学基本问题的崭新道路，成为深入探索微观事物本质以及联系宏观世界的理想研究平台，近年来引起了人们广泛的兴趣和关注。腔光力学作为一个新兴领域，到目前为止，绝大部分实验研究都聚焦于最基本的腔光力系统，也就是单一光场和单一机械振动模式耦合的光力系统。...

冷分子因其具振动、转动自由度，以及永久电偶极矩，在精密测量，多体物理，冷化学操控以及量子模拟与计算等领域具有广泛的应用前景。然而，分子复杂的内态能级结构，使得制备超冷分子困难重重。MgF分子具有较小的激发态g因子（ge=-0.0002）和较大的跃迁辐射速率（G=2p´22MHz），其能否被有效的磁光囚禁并冷却是一个值得探讨的问题。印建平小组利用三维的速率方程，对MgF分子磁光阱中所涉及的十六能级泵浦跃迁进行了模拟。考虑了每...

量子探测理论所描述的光子计数，与辐射模式的湮灭有关。光子数量的任何可探测变化都需要至少两个光-物质相互作用过程。因此，经典光源对量子物质的衍射是光-物质相互作用中的二阶过程。现在存在低光子通量或短波长（可以检测光子数变化）的实验设置，则需要考虑光的量子性质。多维衍射可以通过将分子置于脉冲序列中获得的光子符合计数来测量。潜在的物质信息是由控制自发电荷涨落的电荷密度的多点相关函数给出的。由于场和电荷密度...

胶体量子点中，由于较大的比表面积，表面不饱和键的存在所导致的电子-空穴空间分离是一种常见的现象。基于电荷分离，光致荷电或者光掺杂法可以用来获得带正电荷或者带负电荷的量子点。稳定的光致负荷电，也叫n型光掺杂，对于零阈值光增益，光催化和光伏电池的应用具有很重要的意义，且可以在很大程度上延长自旋寿命，有利于量子点在量子信息的储存和处理方面的应用。在过去的研究中，已经报道的胶体量子点中稳定的负光致荷电态通常...