光量子存储
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作者徐端颐|责编:王一玲
出版社清华大学
ISBN9787302550075
出版时间2021-12
装帧精装
开本其他
定价890元
货号1202578755
上书时间2024-06-11
商品详情
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作者简介
\"徐端颐，清华大学教授，博士生导师，长期从事光信息存储及光学微加工技术的研究。1960年毕业于清华大学留校任教，在利用超精细聚焦光束进行精密加工研究方面，完成多种型号的“分步重复照相机”，“自动对准投影光刻机”、“紫外曝光铬版精缩机”集成制造关键设备的研制。在高密度光信息存储的研究中，通过建立光学信息存储物理数学模型，揭示了以微信息符的形成过程为代表的光与物质相互作用过程中光能时空分布与介质物理参量变化之间的关系，完成了多种型号的光盘机、光盘库、光盘塔、光盘阵列、光盘拷贝机、光盘测试系统、光盘文档管理系统、光盘医学图像系统、中国学术期刊光盘存储系统等产品的研制与开发。
提出利用光的频率维扩大信息存储容量的基础研究，建立以光学多阶编码代替传统二近制编码的数字式光盘存储数学模型，并将以上两种技术结合，组成了以多波长多阶存储技术为核心的进一步提高光盘存储密度的新途径。完成光盘存储系统结构模块化、标准化设计及超大容量光盘存储系统集成的应用研究，将脉宽调制与光束展宽长度调制相结合，解决了用同一结构光学系统读写不同特性记录介质的光盘兼容问题，以及超大容量光存储系统中数据结构结构标准、高速数据存取、数据安全性与信息资源多用户\"
目录
第1章 概述
1.1 光量子存储发展历程
1.2 物理实现
1.3 可控偶极量子存储
1.4 双能级谐振光量子存储
1.5 梯度回波存储
1.6 精密自旋回波量子存储
1.7 量子存储保真度及可靠性
1.8 量子光学与集成光学的贡献
参考文献
第2章 量子信息论基础
2.1 量子信息科学发展概况
2.2 物理概念
2.3 量子纠缠
2.4 量子信道
2.5 增强传输
2.6 量子概率
2.7 量子密集编码
2.8 量子数据压缩
参考文献
第3章 光量子存储原理
3.1 基础材料及器件
3.2 纳米光量子存储
3.3 光量子在存储器中的作用
3.4 存储光量子控制
3.5 系统集成
3.6 原子中光量子存储效应
3.7 量子存储效率
3.8 光子与电子受限及协同作用
参考文献
第4章 量子纠缠存储
4.1 量子纠缠态
4.2 不确定原理
4.3 旋转量子纠缠
4.4 Raman散射纠缠
4.5 单光子纠缠
4.6 室温下光量子纠缠存储
4.7 单原子量子纠缠
4.8 光子波导延迟纠缠存储
4.9 量子纠缠存储容量
参考文献
第5章 光量子化学存储
5.1 光化学基础知识
5.2 光量子化学存储机理
5.3 光化学存储材料及工艺特性
5.4 多波长光量子存储
5.5 光子双稳态存储
5.6 非线性偏振调制多维存储
5.7 固态光化学存储器主体结构
5.8 辅助元件
内容摘要
光量子存储基于光子与介质之间的物理、化学反应，试验证明，许多物质的原子发出光量子在与其他物质的原子之间相互作用时，可得到多种是稳定的和可逆状态，而且这些转换的过程已可以用能量密度矩阵运动方程来量化描述。本书的在收集整理迄今为止此领域已取得的主要研究成果的基础上，对光量子用于信息存储的必要性、可能性和存在的主要问题比较全面和系统的探讨和介绍。
主编推荐
本书属于应用科学性专著，学科跨度较大，选材丰富，结构完整，内容具有较强的前瞻性，学术水平达到靠前水平和国内优选水平。
精彩内容
第3章光量子存储3.1基础材料及器件在当今信息社会中，信息的存储、传输、显示、处理及传播高速增长。高清柔性显示、宽带及高密度信息存储以及有线与无线网络通信的需求，带动了光量子技
术的发展。光子学与纳米技术相结合形成的纳米光子学，成为解决上述技术问题的主要基础。例如，以光子晶体为基础的光量子集成器件，及与微波通信相结合的混合集成器件，完全有可能成为可与20世纪集成电路相媲美的新一代核心器件与技术。纳米光子学主要研究光与物质相互作用，覆盖了上述应用领域，涉及面较广。本节重点介绍纳米光子学在信息存储中的应用，包括近期
可能实现的产品化技术及可能在10年或20年后才能产业化的潜在技术。最有希望在近期商品化的是光量子网络，也是当前企业界比较关注的领域。纳米光子学信息存储技术则介于两者之间，属于中长期研究项目。其主要
基础材料及器件包括纳米光子学材料、激光及纳米传感
器等。例如量子点激光器，纳米颗粒有机、无机介质等都是光子存储必不可少的材料，也属于纳米光子学领域
尚未解决的重要研究课题。这些基础器材在光量子存储中具有广泛的应用空间，诸如信息的生成、调制、放大、操控及检测等信息存储与读出的各个环节都离不开这些基础器材。
1.纳米颗粒以TiO2及ZnO为例，它们对紫外光都具有很高的吸收率，且能高效地转换为各种波长的可见光。光子晶体及有穴光纤维是制造光量子信息传播控制器件的基础材料。特别是光子晶体是集成光量子器件的核心材料，用于加工制造各种光子的传输、开关、切换等功能器件，同时也是集成光量子器件的基础结构材料。目前，已完全实用化光子晶体光纤，其工作范围从可见光至1550nm近红外。不仅具有良好的线性，还能保证传播光束的偏振态及模式不变。
2.辐射源光量子存储中核心器件是光量子发射源。目前，量子阱、量子线(quantumwire)及量子点(Qdot)激光器都可以利用半导体工艺商业化生产。其中，量子阱激
光器使用最为普遍。量子阱激光器除了体积小、功耗低以外，还有许多优点。例如工作频率高、稳定性好、寿命长和控制方便，非常适合于纳米光学集成器件工艺制造。另外基于电子在半导体量子阱中导带子带间跃迁和声子辅助共振隧穿原理的量子级联激光器(QuantumCascadeLasers，QCL)，不同于传统的pn结型半导
体激光器的电子空穴复合受激辐射机制，QCL受激辐射过程只有电子参与，激射波长的选择可通过有源区势阱和势垒能带裁剪实现。利用厚度为纳米级的垂直于半导体异质结薄层量子限制效应产生分离电子态，通过在这些激发态产生的粒子数反转构成该激光器有源区，电子从高能级跃迁到低能级过程中不但没有损失，还可以注入下一个过程再次发光。由多级(通常大于500层)耦
媒体评论
本书属于应用科学性专著，学科跨度较大，选材丰富，结构完整，内容具有较强的前瞻性，学术水平达到国际水平和国内先进水平。
本书的出版将极大地促进我国在光量子存储领域的人才培养、科学研究和工程应用，对于我国光存储技术的研究发展具有重要参考价值。
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