H3+及其同位素作为最简单却最重要的星云化学反应始作俑者，一直受到研究人员的广泛关注。氢气分子在宇宙辐射的作用下，发生电离产生氢气离子并进一步与中性的氢气分子发生反应，H2++H2®H3++H，从而形成H3+。H3+能够触发或催化一系列包括形成有机分子和水分子等对宇宙和生命起源具有重要意义的星际化学反应。因此，H­3+也被视为星际化学反应链的起点。然而，此前的工作大多关注对该反应过程中的能量转化的研究，而忽略了化学反应本...

利用非经典光场进行干涉测量已被证实能够超越经典干涉仪的标准量子极限(SQL)。在实际应用中，压缩真空场注入干涉仪已成功用于提升引力波、角速度等物理参数的测量精度。通常，这种量子干涉仪对损耗非常敏感，量子优势会随着损耗的增加而迅速消失。而实际使用中，光场的传输损耗不可避免，因此如何在损耗环境中保留量子干涉仪的量子优势对于量子干涉技术走向实用化尤为重要。陈丽清课题组设计并实现了分束比可调的量子Mach-Zehnder...

量子纠缠是实现量子信息处理不可或缺的资源。量子纠缠的规模直接决定了量子信息处理能力。因此，产生超大规模量子纠缠对于量子信息科学的发展至关重要。近年来，关于提升量子纠缠规模的研究不断发展。其中，将多个非线性过程集成到一个装置中是有效提升连续变量量子纠缠规模的方法之一。在本研究工作中，荆杰泰课题组将时间复用的概念应用到连续变量量子系统中，极大地提升了量子纠缠的规模。基于时间延迟的量子干涉仪，该课题组理...

氢气分子作为最简单的分子，是用于探究光与物质相互作用的一个重要靶源。实验上基于氢气分子在强场下的动力学研究极大深化了人们对于分子与激光相互作用的认识，氢气分子也成为验证化学物理理论模型的重要研究对象。事物的发展往往从简单到复杂，从孤立氢气分子的研究转到分子在耗散环境中的研究是研究者们不断探索的方向。将分子放置于液相环境中，以研究液相环境对于分子动力学的影响，正是其中一个方向，而氦纳米液滴也因此成为...

中红外波段包含了许多重要分子的振转能级跃迁谱线，位于分子特征指纹光谱区，还涵盖了地球大气的多个透明窗口。一直以来，超灵敏中红外探测与成像都是国际研究热点与学术前沿，对于促进极低照度下红外光子测控的广泛应用具有积极意义。然而，现有中红焦平面阵列即便在低温制冷条件下灵敏度也仅为亚纳瓦量级，相应的等效噪声功率为1010光子/秒，远无法实现单光子水平的超灵敏探测。因此，实现室温条件下逼近单光子水平的超灵敏中红...

华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室李文雪研究员和顾澄琳副研究员课题组在光学活性光谱测量技术方面取得重要进展，首次将双梳光谱技术应用在气相顺磁分子和液相手性分子的光学活性研究。相关成果于2023年2月16日以“Dual-comb optical activity spectroscopy for the analysis of vibrational optical activity induced by external magnetic field”为题在线发表在Nature Communications 14, 883 (2023)。光学活性光谱...

拓展单光子雷达系统的工作距离、成像分辨率、成像刷新率、点云生成速率等性能是一系列重要发展方向。传统的单光子雷达采用逐点扫描的方式，使用TCSPC技术在每个像素点累积多个激光脉冲回波信号，形成原始直方图，获得激光脉冲飞行时间。高重复频率的激光脉冲可以增加成像系统的计数率，在单位时间内形成更多的有效数据点，提高雷达系统的成像点云生成速率、分辨率、刷新率。然而，高重复频率的激光脉冲意味着较短的成像模糊距离。...

作为一种典型的计算光学成像技术，压缩超快成像（CUP）能够在单次快照式拍摄中以极高的序列深度被动地捕获发生在皮秒甚至更短时间尺度的瞬时场景，在超快光学事件的探测、理解和应用领域具有重要的作用。然而，单次多帧的欠采样采集模式存在数据压缩率较高的问题，并进一步的导致最终重建得到的图像帧存在图像模糊的问题，降低了CUP的探测精度，严重限制了CUP对具有复杂空间信息的场景如Z箍缩等的观测。现有的一些方法试图通过提高...

铌酸锂薄膜(TFLN)具有透明窗口宽、折射率高、声光/电光/非线性光学系数大的显著优势，在经典与量子应用中均已成为具备制造高性能光子集成器件前景的材料平台，目前在该平台上已经实现了低损耗波导、高质量微谐振器、高速调制器和高效光频率转换器等光子学器件。然而，单晶铌酸锂缺乏有效的发光和探测能力。最近，在掺杂稀土离子的铌酸锂晶体开始成为实现TFLN平台光学增益功能的一种实用方案，稀土离子掺杂光学泵浦微型激光器也在实...

近年来兴起的“Photochemistry”和“Optochemistry”，都是围绕光和物质之间的相互作用开展研究，但其涉及的相互作用机制和所诱发的物理化学过程有所不同。 “Photochemistry”（以下称为“光子化学”）中，主要是利用光的量子特性，即光子能量被逐个吸收，进而激发分子内的电子到能量更高的激发态。而“Optochemistry”（以下称为“光化学”）中，则充分利用激光的量子和波的特性，在亚周期时间尺度调控化学反应过程。随着超快激...

精密测量物理在操控与测量原子方面取得前所未有的精度，不仅带来一系列重大科学发现，也推动了时间-频率精密计量技术的迅猛发展，但分子谱测量不仅在原理方法上而且在技术仪器上都严重滞后，提升分子谱测量精度已成为本世纪非常重要的科学目标。以高精度光学频率测量为基础的高分辨频谱标识被局限在狭小的频带区间。即便如此，常规的高分辨光谱测量方法仍无法规避分子多普勒加宽效应，高精度频率测量不能有效地转化为对分子谱线的...

中红外（2.5-25 μm）波段能够覆盖复杂分子的振动和转动能级跃迁，揭示多种分子的基础吸收带和复杂化合物独特的光谱特征。因此，高效分析工具——超灵敏中红外光谱探测，成为智能生化传感、新兴材料研究、环境气体监测、高精度医学层析成像等领域的重要测量手段.近年来，随着非线性频率上转换技术的进步，基于频率上转换的中红外光谱探测技术表现出显著的科研潜力。该技术利用强泵浦光场作用于非线性光学材料，将中红外光子耦合转换...

加速度计作为弱力探测器已经得到了广泛的应用，尤其是在惯性导航、陆基资源勘探和地震监测等领域。加速度计有多种类型，包括电容式、压电式、隧道电流式、热感式和光学式。几乎所有类型的传感器都使用质量弹簧阻尼系统作为位移传感器。这种加速度计的性能高度依赖于位移传感器的制造技术，这直接限制了测量带宽、品质因子和噪声水平。在众多加速度计中，光学加速度计以其高灵敏度而备受关注。然而，此类加速度计的灵敏度原理上受限...

高效率半导体多结太阳电池因具有转换效率高、使用寿命长、抗辐照性能好等优点，具有广阔的应用前景。然而由于晶体生长过程中多元半导体材料间的晶格失配以及器件制备过程中所采用的特定工艺，多结太阳电池中通常会引入缺陷。缺陷不仅会导致多结电池的空间非均匀分布，更严重损失多结电池的转换效率。目前针对太阳电池缺陷的研究主要集中于单结太阳电池，而多结电池中由于各个子电池之间存在复杂的耦合特性，针对缺陷的研究更为困难...

量子纠缠是量子信息的重要资源。前期，基于光与原子系综的非线性相互作用，荆杰泰教授课题组已经在连续变量体系里产生了一系列光学轨道角动量模式复用的量子纠缠，然而这些模式在空间上重合在一起，要想实际使用这些模式组建量子纠缠网络，就必须发展光学轨道角动量模式分离器，把这些光学轨道角动量模式在空间上分别提取出来。基于这一研究思路，近期，荆杰泰教授课题组提出并实验实现了一种基于光学轨道角动量模式分离器的多用户...