登录
 机构网站
  1. 首页
  2. 情报产品
  3. 快讯详情

《“中国天眼”结合多波段观测获新发现》

  • 来源专题：光电信息技术
  • 编译者： 王靖娴
  • 发布时间：2024-12-12
  • 【内容概述】据科学网12月12日报道，由国家天文台领导的国际团队，通过“中国天眼”(FAST)“快速射电暴(FRB)的搜寻和多波段观测”优先重大项目，最近对银河系内磁星软伽马射线重复暴源SGR1935+2154开展多波段观测获得新发现，有望揭示磁星快速射电暴的可能起源。

    “中国天眼”此次多波段观测研究发现，SGR1935+2154的X射线硬度比具有与射电辐射活跃性关联的双分支模式，并为磁星快速射电暴及射电脉冲星辐射相转换提供了统一自洽的物理图像。这项重要天文发现和研究工作填补了理解磁星射电辐射和快速射电暴连接性的关键一环，揭示磁星射电辐射与X射线辐射之间的内在相关性，可能存在与典型脉冲星射电辐射不同物理的机制。

  • 原文来源：https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/12/535720.shtm
47浏览量
原文链接
相关报告

  • 《探索 | 新发现可能为量子计算机提供网络接口》
    • 来源专题：光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者：husisi
    • 发布时间：2023-10-09
    • QOT量子光学技术中心的研究人员，制造了一种能够在微波光子和光子之间转换量子信息的设备 发表在Nature Photonics上的研究结果强调了一种新的微波探测方法，该方法可能应用于量子技术，作为量子网络基础设施的一部分，以及微波射电天文学。 量子信息的转换 每当你在手机或电脑上听歌时，就会发生信息转换——设备内存中的数字编码文件被转换成驱动耳机的电流。同样地，我们可以转换以光子(光的最小量子)编码的量子信息。 例如，我们可以将信息从一个微波光量子传输到一个单光量子。然而，能够实现单光子操作的设备是相当困难的，因为它们需要非常精确并且引入很少的噪声。此外，使这项任务具有挑战性的是，光学光量子的能量是微波光量子的一万倍，而且很少有介质能够同时与这两种光子相互作用。 然而，量子信息的转换对混合量子网络至关重要，混合量子网络连接不同的量子设备，如量子计算机。量子计算可以通过微波光子与超导电路相互作用来实现，但由于噪声的积累，以这种方式编码的量子信息的远距离传输存在挑战。 然而，对于光量子来说，这不再是一个问题，光子可以通过光纤有效地发送量子信息。因此，量子信息的微波-光转换器可以成为量子网络适配器的关键部分-量子计算机和量子互联网之间的接口。 增大原子 一种已知的可以与微波和光子相互作用的介质是里德堡原子，它是以约翰内斯·里德堡的名字命名的，他在19世纪之交研究光谱学，并提出了著名的里德堡公式。里德伯原子可以通过激光激发价电子产生，例如铷原子。 这使得原子的大小增加了一千倍，并获得了许多有趣的特性，这是科学界的一个热门研究课题。在这种情况下，重要的是要知道里德堡原子对微波辐射非常敏感。 到目前为止，微波到光的转换只在复杂磁光捕获装置中捕获的激光冷却原子中得到了证明。University of Warsaw的科学家首次证明，在室温下，在玻璃电池内的原子蒸汽中，可以实现微波到光学的转换。 所提出的变换器设计明显更简单，并可在未来进一步小型化。此外，新的转换方案显示出非常低的噪声水平，因此甚至可以对单个光子进行操作。尽管新的转换器设置要简单得多，但转换的参数却出奇地好。 特别是，UW的发明可以不间断地工作，因为原子不必按照特别设计的时间顺序制备，而在其他团队所做的实验中，原子制备可以占用设备运行时间的99%以上。 利用转换装置，科学家们演示了在室温下探测微波热辐射——这是第一次不使用微波天线或特殊的低噪声放大器。为了达到热水平，该设备必须对单光子敏感，但尽管如此，与其他标准微波设备相比，该转换器可以在强一百万倍的微波辐射下工作，并且不会被更强的场损坏。 未来在于微波 快速发展的量子技术使用了多种信息载体。基于超导结的量子计算机以微波频率存储信息，而量子存储器则主要基于光子。与量子网络适配器类似，这两种设备之间的互连需要一个既能在微波领域又能在光领域有效工作的接口。里德伯原子在这里被认为是解。 单光子微波操作在天文观测中非常重要，通过测量宇宙微波背景来研究遥远天体的性质或早期宇宙的形状。到目前为止，在微波光子中保留量子信息的测量是不可能的，微波到光学的转换可能会创造一个全新的微波射电天文学分支。 日常的大众传播也可以从微波探测的发现中受益。下一代移动技术将大量利用高频微波传输频段，这在传统电路中难以发射和检测。有一天，原子微波传感器可能会成为高速互联网连接的关键部分。 这就是为什么在量子光学技术中心(QOT)以及世界各地的科学机构中，正在进行如何将量子技术应用于超灵敏微波探测的研究。
    169浏览量
    原文链接

  • 《前沿 | 单极子拓扑态新发现》
    • 来源专题：光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者：husisi
    • 发布时间：2024-09-11
    • 在北京市自然科学基金项目、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队专项、中国科学院战略性先导研究计划、国家自然科学基金项目、和科技部重点研发计划的资助下，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心陆凌研究员课题组的的程恒斌、杨靖宇与清华大学高等研究院的汪忠教授合作，基于拓扑能带理论将狄拉克质量设计成单极子构型的空间分布，并在声子晶体中首次实验观测到这种由三维拓扑点缺陷诱导的拓扑带间模式--单极子拓扑态。这个工作实现了Jackiw-Rebbi 48年前的预言，填补了拓扑缺陷态家族的空白，完成了kink（一维扭结）-vortex（二维涡旋）-monopole（三维单极子）的拓扑缺陷模式三部曲，也为最佳单模性的三维拓扑谐振腔奠定了基础。该成果以“单极子拓扑模式的观测（Observation of monopole topological mode）”为题，于2024年08月26日在《自然通讯》（Nature Communications）杂志发表。 受保护的表面界面态是拓扑物理的核心，通常理解为拓扑“体-边对应”原理，而更广义的对应关系存在于体和拓扑缺陷之间，因为表面界面只是拓扑缺陷的特例。 直至今日，一至三维晶格中的其他各类拓扑缺陷上所对应的拓扑态均已被实验发现，包括边、角、棱、扭结、涡旋、位错、向错等，唯有单极子态至今未能实现（见图一）。单极子拓扑态最早由Jackiw和Rebbi在1976年预言，是一种由磁单极子在狄拉克方程中诱导出的零能模式，至今未在任何体系被发现。 研究团队设计了一种具有理想三维狄拉克点能带的高对称声子晶体，通过对狄拉克声子晶体施加对称性破缺的结构扰动打开带隙，得到三个独立的狄拉克质量。将不同质量项描述的带隙结构在空间中映射构成单极子形式的分布，其中心就是一个带隙为零的奇点。这个体系的拓扑不变量是任意整数，质量项在空间的映射可以构成任意多单极子的分布，诱导出任意多个谐振模式，谐振频率都简并于带隙中间。研究团队通过三维打印光固化树脂材料制作出了带单极子缺陷的声子晶体样品，通过测量结构中的声压场，观测到单极子模式的带间态能谱和局域模场分布（见图二）。 这种支持单极子拓扑模式的体系是一种新型的三维拓扑谐振腔，具有最佳的单模特性，可以用模式间距（FSR）与模式体积（V）的关系来表征。常见谐振腔（比如法布里-珀罗和回音壁腔）和一维扭结谐振腔一样，模式间距与模式体积呈反比关系（FSR∝V-1）。二维涡旋拓扑谐振腔的模式间距与模式体积呈二次根号反比关系（FSR∝V-1/2）。三维单极子拓扑谐振腔的模式间距与模式体积的关系达到了三次方根反比关系（FSR∝V-1/3），这意味着它在模式体积相同的情况下具有最大的模式间距。最早实现的kink模式是现有商用单模半导体激光器的标准设计，近期基于vortex拓扑模式的大面积单模激光器也被提出，现在新发现的monopole拓扑模式为具有更优单模特性的三维谐振器件奠定了基础。 图一，本工作实现了半个世纪前的理论预言，完成了三维空间中的拓扑“体-拓扑缺陷对应”和“零能模三部曲” 图二，单极子声子晶体样品和测量结果。通过频谱测量看到位于带隙中央拓扑模式的谐振峰，通过场扫描得到拓扑模式的空间局域模场以及带边模式的空间扩展模场
    19浏览量
    原文链接