德国 KIT：首个电流激发光源的光量子电路问世 - 处理器 - 电子工程世界网
德国 KIT：首个电流激发光源的光量子电路问世
21:11:30来源: 雷锋网 关键字：&&&&&&
& & & 因为不到一根头发粗细，成为光量子最小型光源的最佳选择，用激光照射碳纳米管，它们会许多单光子。但由于现有内含的都是组件，不接受额外的激光系统，这种激发碳纳米管发出光子的激光技术很难集成到现有芯片上，成为光发展的制约条件。
& & & &9 月 29 日德国卡尔斯鲁厄理工学院（）官网 27 日发布公告称，该校科学家带领波兰和俄罗斯科学家组成的国际研究团队，解决了运用于光量子计算机的一大限制条件，首次成功将一个完整的结构集成到芯片上。发表在《自然&光子学》杂志上的这一最新成果 将帮助光量子计算机早日用于、大数据超快计算及高度复杂系统量子模拟等领域。
& & & 新研究利用流经碳纳米管的刺激碳纳米管发出单个光子。研究团队用碳纳米管作为单光子源、探测器作为超导纳米电线，将碳纳米管和两个探测器分别与纳米光子 相连，制成的光结构用液氦制冷后，能发出可以计数的单个光子。该装置能集成到现有芯片上。
& & & IT 纳米技术专家拉尔夫&克鲁克说：&我们的电路是光量子计算机领域的一大进步，现在我们完全能利用电流刺激碳纳米管发出单光子，克服了阻碍光量子计算机运用的制约因素。&
关键字：&&&&&&
编辑：鲁迪 引用地址：
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有，本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播，或不应无偿使用，请及时通过电子邮件或电话通知我们，以迅速采取适当措施，避免给双方造成不必要的经济损失。
关注eeworld公众号快捷获取更多信息
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
热门关键词
大学堂最新课程
汇总了TI汽车信息娱乐系统方案、优质音频解决方案、汽车娱乐系统和仪表盘参考设计相关的文档、视频等资源
热门资源推荐
频道白皮书& 光子知识点 & “根据量子理论，光子具有动量．光子的动量等...”习题详情
0位同学学习过此题，做题成功率0%
根据量子理论，光子具有动量．光子的动量等于光子的能量除以光速，即P=E/c．光照射到物体表面并被反射时，会对物体产生压强，这就是“光压”．光压是光的粒子性的典型表现．光压的产生机理如同气体压强：由大量气体分子与器壁的频繁碰撞产生了持续均匀的压力，器壁在单位面积上受到的压力就是气体的压强．（1）激光器发出的一束激光的功率为P，光束的横截面积为S．当该激光束垂直照射在物体表面时，试计算单位时间内到达物体表面的光子的总动量．（2）若该激光束被物体表面完全反射，试求出其在物体表面引起的光压表达式．（3）设想利用太阳的光压将物体送到太阳系以外的空间去，当然这只须当太阳对物体的光压超过了太阳对物体的引力才行．现如果用一种密度为1.0&103kg/m3的物体做成的平板，它的刚性足够大，则当这种平板厚度较小时，它将能被太阳的光压送出太阳系．试估算这种平板的厚度应小于多少（计算结果保留二位有效数字）？设平板处于地球绕太阳运动的公转轨道上，且平板表面所受的光压处于最大值，不考虑太阳系内各行星对平板的影响．已知地球公转轨道上的太阳常量为1.4&103J/m2os（即在单位时间内垂直辐射在单位面积上的太阳光能量），地球绕太阳公转的加速度为5.9&10-3m/s2）&
本题难度：一般
题型：解答题&|&来源：2003-广东省肇庆市高三（上）第一次统测物理试卷
分析与解答
习题“根据量子理论，光子具有动量．光子的动量等于光子的能量除以光速，即P=E/c．光照射到物体表面并被反射时，会对物体产生压强，这就是“光压”．光压是光的粒子性的典型表现．光压的产生机理如同气体压强：由大量气体分子与...”的分析与解答如下所示：
（1）设单位时间内激光器发出的光子数为n，每个光子的能量为E，动量为p，则激光器的功率为P=nE所以，单位时间内到达物体表面的光子总动量为：p总=np==（2）激光束被物体表面完全反射时，其单位时间内的动量改变量为：△p=2p总=2根据动量定理，激光束对物体表面的作用力为：F=2因此，激光束在物体表面引起的光压为：p压=2（3）设平板的质量为m，密度为ρ，厚度为d，面积为s，已知太阳常量为J；地球绕太阳公转的加速度为a．利用太阳的光压将平板送到太阳系以外的空间去，必须满足条件：太阳对平板的压力大于太阳对其的引力．结合（2）的结论，有：2J＞ma而平板的质量m=ρds所以：d＜解以上各式可得：d＜1.6&10-6（m）因此，平板的厚度应小于1.6&10-6（m）答：（1）单位时间内到达物体表面的光子的总动量是．（2）其在物体表面引起的光压表达式是2．（3）这种平板的厚度应小于1.6&10-6（m）
找到答案了，赞一个
如发现试题中存在任何错误，请及时纠错告诉我们，谢谢你的支持！
根据量子理论，光子具有动量．光子的动量等于光子的能量除以光速，即P=E/c．光照射到物体表面并被反射时，会对物体产生压强，这就是“光压”．光压是光的粒子性的典型表现．光压的产生机理如同气体压强：由大量...
错误类型：
习题内容残缺不全
习题有文字标点错误
习题内容结构混乱
习题对应知识点不正确
分析解答残缺不全
分析解答有文字标点错误
分析解答结构混乱
习题类型错误
错误详情：
我的名号（最多30个字）：
看完解答，记得给个难度评级哦！
经过分析，习题“根据量子理论，光子具有动量．光子的动量等于光子的能量除以光速，即P=E/c．光照射到物体表面并被反射时，会对物体产生压强，这就是“光压”．光压是光的粒子性的典型表现．光压的产生机理如同气体压强：由大量气体分子与...”主要考察你对“光子”
等考点的理解。
因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
与“根据量子理论，光子具有动量．光子的动量等于光子的能量除以光速，即P=E/c．光照射到物体表面并被反射时，会对物体产生压强，这就是“光压”．光压是光的粒子性的典型表现．光压的产生机理如同气体压强：由大量气体分子与...”相似的题目：
某种单色光在真空中的波长为λ，速度为c，普朗克恒量为h，现将此单色光以入射角i由真空射入水中，折射角为r，则此光在水中的波长为&&&&，每个光子在水中的能量为&&&&．
用一束单色光照射处于基态的一群氢原子，这些氢原子吸收光子后处于激发态，并能发射光子，现测得这些氢原子发射的光子频率仅有三种，分别为v1、v2和v3，且v1＜v2＜v3．则入射光子的能量应为&&&&hv1hv2h（v1+v2）hv3
如图所示为伦琴射线管的示意图，K为阴极，发射的电子初速为零，A为对阴极（阳极），当AK间加直流电压U=30kV时，电子被加速打到对阴极A上，使之发出伦琴射线，设电子的动能全部转化为伦琴射线的能量，已知电子电量e=1.6&10-19C，质量m=0.91&10-30kg，普朗克常量h=6.63&10-34Js，则电子到达对阴极时的速度v=&&&&m/s（取一位有效数字），由对阴极发出的伦琴射线的最短波长为&&&&m．
“根据量子理论，光子具有动量．光子的动量等...”的最新评论
该知识点好题
1为探究小灯泡（点光源）发出的光能在周围空间的分布规律，并测定该小灯泡正常发光时电能转换为光能的效率，有同学设计并进行了如图甲所示的实验：在一个正常发光的8.0W小灯泡灯丝的同一水平面、正对光线方向放一个光功率传感器，以测定与光源距为d的垂直光线方向的单位面积上获得的光功率，（单位W/m2），将测得的实验数据通过计算机分别在I-d，I-1d和I-1d2坐标平面内标得如图乙中的（a）、（b）、（c）所示数据点．（1）据图乙的三个数据点图，可看出I与d、1d、1d2三个量中的&&&&存在线性关系，由此可将I与d之间的数学关系式表达为：I=&&&&，其中的常量K=&&&&W（结果保留两位有效数字）．（2）假设点光源能向周围空间各个方向均匀发射光，在与光源距离相等的地方，单位面积上获得的光功率是相等的．设与光源相距d处的单位面积上获得的光功率是I，写出用I和d表示的光源发光总功率P0的表达式：P0=&&&&．（3）根据以上实验数据，算出小灯泡正常工作时电能转换为光能的效率η=&&&&%．
2根据量子理论，光子不但有能量E=hv而且有动量，计算式为p=h/λ，其中h是普朗克常量，λ是光子的波长．既然光子有动量，那么照物体表面的光子被物体吸收或反射时都会对物体产生压强，这就是“光压”．（1）一台二氧化碳气体激光器发出的激光，功率为P0=103W，射出的光束的横截面积为S=1.00mm2，当它垂直照射到某一物体表面时，对该物体产生的光压最大，最大光压是多少？（2）有人设想在遥远的宇宙探测中用光压为动力推动航天器加速，给探测器安上面积极大、反射率极高的薄膜，并让它正对太阳，已知在地球绕日轨道上，每秒单位面积上得到的太阳光能为1.35kJ，探测器质量为M=50kg，薄膜同积为4×104m2，那么探测器得到的加速度为多大？
该知识点易错题
1为探究小灯泡（点光源）发出的光能在周围空间的分布规律，并测定该小灯泡正常发光时电能转换为光能的效率，有同学设计并进行了如图甲所示的实验：在一个正常发光的8.0W小灯泡灯丝的同一水平面、正对光线方向放一个光功率传感器，以测定与光源距为d的垂直光线方向的单位面积上获得的光功率，（单位W/m2），将测得的实验数据通过计算机分别在I-d，I-1d和I-1d2坐标平面内标得如图乙中的（a）、（b）、（c）所示数据点．（1）据图乙的三个数据点图，可看出I与d、1d、1d2三个量中的&&&&存在线性关系，由此可将I与d之间的数学关系式表达为：I=&&&&，其中的常量K=&&&&W（结果保留两位有效数字）．（2）假设点光源能向周围空间各个方向均匀发射光，在与光源距离相等的地方，单位面积上获得的光功率是相等的．设与光源相距d处的单位面积上获得的光功率是I，写出用I和d表示的光源发光总功率P0的表达式：P0=&&&&．（3）根据以上实验数据，算出小灯泡正常工作时电能转换为光能的效率η=&&&&%．
欢迎来到乐乐题库，查看习题“根据量子理论，光子具有动量．光子的动量等于光子的能量除以光速，即P=E/c．光照射到物体表面并被反射时，会对物体产生压强，这就是“光压”．光压是光的粒子性的典型表现．光压的产生机理如同气体压强：由大量气体分子与器壁的频繁碰撞产生了持续均匀的压力，器壁在单位面积上受到的压力就是气体的压强．（1）激光器发出的一束激光的功率为P，光束的横截面积为S．当该激光束垂直照射在物体表面时，试计算单位时间内到达物体表面的光子的总动量．（2）若该激光束被物体表面完全反射，试求出其在物体表面引起的光压表达式．（3）设想利用太阳的光压将物体送到太阳系以外的空间去，当然这只须当太阳对物体的光压超过了太阳对物体的引力才行．现如果用一种密度为1.0&103kg/m3的物体做成的平板，它的刚性足够大，则当这种平板厚度较小时，它将能被太阳的光压送出太阳系．试估算这种平板的厚度应小于多少（计算结果保留二位有效数字）？设平板处于地球绕太阳运动的公转轨道上，且平板表面所受的光压处于最大值，不考虑太阳系内各行星对平板的影响．已知地球公转轨道上的太阳常量为1.4&103J/m2os（即在单位时间内垂直辐射在单位面积上的太阳光能量），地球绕太阳公转的加速度为5.9&10-3m/s2）”的答案、考点梳理，并查找与习题“根据量子理论，光子具有动量．光子的动量等于光子的能量除以光速，即P=E/c．光照射到物体表面并被反射时，会对物体产生压强，这就是“光压”．光压是光的粒子性的典型表现．光压的产生机理如同气体压强：由大量气体分子与器壁的频繁碰撞产生了持续均匀的压力，器壁在单位面积上受到的压力就是气体的压强．（1）激光器发出的一束激光的功率为P，光束的横截面积为S．当该激光束垂直照射在物体表面时，试计算单位时间内到达物体表面的光子的总动量．（2）若该激光束被物体表面完全反射，试求出其在物体表面引起的光压表达式．（3）设想利用太阳的光压将物体送到太阳系以外的空间去，当然这只须当太阳对物体的光压超过了太阳对物体的引力才行．现如果用一种密度为1.0&103kg/m3的物体做成的平板，它的刚性足够大，则当这种平板厚度较小时，它将能被太阳的光压送出太阳系．试估算这种平板的厚度应小于多少（计算结果保留二位有效数字）？设平板处于地球绕太阳运动的公转轨道上，且平板表面所受的光压处于最大值，不考虑太阳系内各行星对平板的影响．已知地球公转轨道上的太阳常量为1.4&103J/m2os（即在单位时间内垂直辐射在单位面积上的太阳光能量），地球绕太阳公转的加速度为5.9&10-3m/s2）”相似的习题。首个电流激发光源的光量子电路问世 -- 电子处 -- 唐山市工业和信息化局
|||在线服务
站内搜索：
中小企业处
民营经济处
公共服务体系
软件与信息服务业
其他资质查询
出口陶瓷质量安全示范区
当前位置：>>电子处
首个电流激发光源的光量子电路问世
【发布时间： 】 【字号： 中 】
&&&&&&& 德国卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）官网9月27日发布公告称，该校科学家带领波兰和俄罗斯科学家组成的国际研究团队，解决了光子电路运用于光量子计算机的一大限制条件，首次成功将一个完整的量子光学结构集成到芯片上。发表在《自然&光子学》杂志上的这一最新成果将帮助光量子计算机早日用于数据加密、大数据超快计算及高度复杂系统量子模拟等领域。
　　碳纳米管因为直径不到一根头发粗细，成为光量子电路最小型光源的最佳选择，用激光照射碳纳米管，它们会发出许多单光子。但由于现有芯片内含的都是电学组件，不接受额外的激光系统，这种激发碳纳米管发出光子的激光技术很难集成到现有芯片上，成为光量子计算机发展的制约条件。
　　新研究利用流经碳纳米管的电流刺激碳纳米管发出单个光子。研究团队用碳纳米管作为单光子源、探测器作为超导纳米电线，将碳纳米管和两个探测器分别与纳米光子波导相连，制成的光结构用液氦制冷后，能发出可以计数的单个光子。该装置能集成到现有芯片上。KIT纳米技术专家拉尔夫&克鲁克说：&我们的电路是光量子计算机领域的一大进步，现在我们完全能利用电流刺激碳纳米管发出单光子，克服了阻碍光量子计算机运用的制约因素。&（电子信息处摘自电子信息产业网）
版权所有：唐山市工业和信息化局&&&&技术支持：北京百盼（瀑布）信息技术有限公司&&&&
地址：唐山市市政府院内&&&&网管邮箱：&&&&电话：
ICP备案号：翼ICP备号(1)一点光源以功率P向外发出波长为λ的单色光.已知普朗克恒量为h.光速为c. 则此光源每秒钟发出的光子数为 个.若某种金属逸出功为W.用此光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能为 .(2)如图所示.是使用光电管的原理图.当频率为的可见光照射到阴极K上时.电流表中有电流通过.①当变阻器的滑动端P向 端滑动时.通过电流表的电流将会减小.②当电流 题目和参考答案——精英家教网——
暑假天气热？在家里学北京名师课程，
& 题目详情
（1）一点光源以功率P向外发出波长为λ的单色光，已知普朗克恒量为h，光速为c， 则此光源每秒钟发出的光子数为_____ ______个，若某种金属逸出功为W，用此光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能为________ ________。（2）如图所示，是使用光电管的原理图。当频率为的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过。①当变阻器的滑动端P向&&&&&&&&&端滑动时(选填“左”或“右”)，通过电流表的电流将会减小。②当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则光电子的最大初动能为&&&&&&&&&&&&&&&(已知电子电荷量为e)．③如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能将_______ (选填“增加”、“减小”或“不变”)．
（1）&、&（2）①&&右&，②& eU&&③&&不变（1）由公式，，可得，由公式得，（2）①当变阻器的划片向右端滑动时通过电流表的电流减小，②当电流表减小到零时，没有电子跑到阳极，最大初动能为到达阳极刚好速度减小到零，所以为Ue.③不变光子的能量和入射光的频率有关，
科目：高中物理
来源：不详
题型：单选题
图是研究光电效应的装置,用一定频率的光束照射金属板K，有粒子逸出，则A．逸出的粒子是电子B．改变光束的频率，金属的逸出功随之改变C．减少光束的光强，逸出的粒子初动能减少D．减小光束的频率，金属板K可能没有粒子逸出
科目：高中物理
来源：不详
题型：单选题
用紫光照射某金属恰可发生光电效应，现改用较弱的太阳光照射某金属，则(　　)A．可能不发生光电效应B．逸出光电子的时间明显变长C．逸出光电子的最大初动能不变D．单位时间逸出光电子的数目变小
科目：高中物理
来源：不详
题型：单选题
根据爱因斯坦光子说，光子能量等于：（为普朗克常量，为真空中的光速和波长）A．．B．．C．．D．．
科目：高中物理
来源：不详
题型：单选题
用绿光照射光电管的阴极时，电流表有一定的读数。若改用强度大一倍的紫光照射阴极，将出现&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&（&&&&&&）A．电流表读数为零B．电流表读数增大C．逸出光电子的最大初动能减小D．逸出光电子的最大初动能增大
科目：高中物理
来源：不详
题型：单选题
如图所示为X射线管的结构示意图，E为灯丝电源。要使射线管发出X射线，须在K、A两电极间加上几万伏的直流高压，（&&&&）A．高压电源正极应接在P点，X射线从K极发出B．高压电源正极应接在P点，X射线从极A发出C．高压电源正极应接在Q点，X射线从K极发出D．高压电源正极应接在Q点，X射线从极A发出
科目：高中物理
来源：不详
题型：实验题
太阳能光电直接转换的基本原理是利用光电效应将太阳辐射能直接转换成电能.如图所示是测定光电流的电路简图，光电管加正向电压.（1）在图上标出电源和电流表的正、负极.（2）入射光应照射在&&&&&&&&极上.（3）若电流表读数是10 μA，则每秒钟从光电管阴极发射出的光电子至少是&&&&个.
科目：高中物理
来源：不详
题型：填空题
在研究光电效应实验中，某同学合上电路上的电键，用不同频率的光照射光电管时发现有如下现象：①只有当频率大于等于时，电流表才会偏转②当用频率时电流表发生偏转，此时将电源反接，电流变小③增大反接电压的大小，当电压达到U时，电流表正好没有偏转根据上述结果可以判断，该光电子脱离金属的逸出功是&&&&&&&。当入射光频率为时，光电子的最大初动能是&&&&&&&。、、U的关系是&&&&&&&。（已知电子的电量为e，普朗克恒量为h）
科目：高中物理
来源：不详
题型：单选题
家用节能灯正常工作时约有40%的电能转化为可见光。若普朗克常数取6×10－34J·s，可见光频率取6×1014Hz。根据节能灯功率和以上数据可以估算出节能灯1秒钟释放出的光子数最接近A．1×1048 B．1×1034C．1×1019D．1×1014
精英家教网新版app上线啦！用app只需扫描书本条形码就能找到作业，家长给孩子检查作业更省心，同学们作业对答案更方便，扫描上方二维码立刻安装！
请输入姓名
请输入手机号