#量子通信# 【MIT等团队设计新方案，提升自由电子与光子兼容性】

自由电子激光器、#电子显微镜# 、#光谱仪# 和粒子加速器等设备的开发，离不开自由电子和光子的相互作用。

但是，这些科学仪器因自由电子和光子相互作用强度的限制，而无法达到更高的性能。因此，科学家们一直在探索改善自由电子和光子的相互作用强度的最佳方案。

最近，#麻省理工学院# （MIT）领导的国际合作团队合作提出了一种全新方案，可使光子和电子之间的相互作用加强。在研究过程中，被称为“史密斯-珀塞尔辐射”（Smith-Purcell radiation）的光发射过程增强了百倍，为基础研究和潜在应用指明了新的方向。

前不久，相关论文以《自由电子辐射的光子平带共振》（Photonic flatband resonances for free-electron radiation）为题发表在 Nature 上[1]。

#香港大学# 理学院物理学系助理教授杨易（原 MIT 博士后研究员） 、MIT 工学院物理系博士后研究员查尔斯·罗克·卡梅斯（Charles Roques-Carmes）为论文的共同第一作者兼共同通讯作者。

据该团队透露，这个系统或将应用在产生多种纠缠光子，以及开发#量子计算# 、#量子通信# 系统。

杨易对媒体表示：“自由电子可以将多光子量子态耦合在一起，这在纯光学方案中有着相当大的实现难度。因此，这一电子-光子复合方案是令人兴奋的未来研究方向之一。”

罗克·卡梅斯对媒体进一步说道：“这是一种截然不同的方式，虽然大多数用于产生光的技术都仅限于特定的波长范围，并通常较难改变发射频率，但在此研究中它是完全可以调控的—只需改变电子的速度，就可以改变发射频率，这让我们对这些新型光源的潜质抱有期望。”

戳链接查看详情：http://t.cn/A6CNSKdA