量子光学的隔振要求

背景：

量子光学是应用辐射的量子理论研究光辐射的产生、相干统计性质、传输、检测以及光与物质相互作用中的基础物理问题的一门学科。量子光学与激光科学的发展息息相关。事实上，“量子光学”一词就是在激光出现之后才被提出的。量子光学的*初起源，可以一直追溯到爱因斯坦时代。爱因斯坦在研究黑体辐射时曾提出受激辐射、受激吸收与自发辐射等概念，而受激辐射概念的提出*终导致了激光器的发明以及激光理论的诞生。不过大约有半个世纪的时间，光的量子理论尚未形成完整的理论体系。直到 20 世纪 60 年代之后，量子光学才开始逐步理论化和系统化。

简单介绍一下量子光学的研究：

量子光学研究光在量子力学定律下的行为及其与物质的相互作用。它研究光子的离散性、光子的波粒二象性以及叠加和纠缠等量子现象。该领域涵盖广泛的主题，包括光量子态、量子测量、量子相干和量子干涉。通过探索光的量子性质，量子光学深入了解了下一代迭代技术的基本构件。

量子光学的一个基本方面是研究光的量子态。研究人员调查光子的统计特性，探索量子叠加等现象，即一个光子可以同时存在于多种状态。量子测量技术的开发是为了检测和描述这些量子态，从而在量子水平上实现对光的精确控制和操纵。

基于上述描述，可知量子光学的研究中，对于隔振有着很高的要求。

比如量子干涉，产生于光子的波状特性。干涉现象使人们能够操纵和控制光，从而实现各种应用。研究人员探索基于干涉的高精度测量、量子成像和量子信息处理技术时，对环境的稳定性就有高度要求。还有光子纠缠也是量子光学中研究的一种经典的量子现象。纠缠的光子表现出经典物理学无法解释的相关性，从而应用于量子隐形传态、量子密码学和量子密钥分发。研究人员对纠缠态的产生、操纵和检测进行研究，以利用纠缠的力量达到实用目的，此过程同样需要稳定的环境来维持对纠缠态的探索。

同时，在对量子非线性光学研究，即探索光与非线性介质的相互作用时，在非线性介质中，光学特性随着光的强度而改变。由此需要搭建大量的空间光路，来产生新的光学频率（如通过光学参量放大），并研究复杂的光-物质相互作用。由于此空间光路的复杂性，如果没有一个高稳的隔振系统，将会极大增加探索的难度。

另外，量子光学还延伸到固态系统，研究量子点和纳米晶体等材料和结构中的量子现象。这些系统在稳定的外部环境下，才能够将量子效应集成到固态设备中，从而应用于量子计算、量子密码学和量子信息处理。比如空腔量子电动力学（QED）研究光与物质在空穴等封闭空间中的相互作用，是通过增强光子与原子或量子发射器之间的耦合，研究人员可以在量子水平上控制和操纵光与物质之间的相互作用，而量子水平的操控必然要尽量降低外部环境的影响。

当然还有原子光学，这是量子光学的另一个分支，主要研究如何利用光操纵和控制原子系统；原子干涉仪和原子钟等技术都依赖于利用光学玻璃对原子波函数的精确控制，其对于隔振的要求也是如此。

以上关于量子光学的研究都必不可少的对于隔振系统有高度要求。因为简而言之，研究量子光学，其实就是先了解光在量子层面的基本特性，然后去应用光。比如量子的三大应用：量子通信、量子计算和量子传感。量子通信就是利用光在量子层面的纠缠原理（量子纠缠，即两个或多个粒子的量子态不可分割地相互关联的独特现象），通过量子密钥分发（QKD）协议实现信息的安全传输；量子计算利用量子比特进行复杂计算，其速度比经典计算机快数倍；量子传感则是利用光的量子态实现对磁场、引力波和温度等物理量的高分辨率传感。所以，光由于其独特的量子特性，可在通信、计算、密码学和传感方面提供无与伦比的能力，那么，在相关的探索过程中，对于隔振系统也就有很高的要求了。

我司针对此类要求，推出自研的三线摆气浮隔振系统，光学平台TPR及NAP系列。先看看这类三线摆气浮隔振平台的测振曲线：

图1（TPR气浮隔振光学平台测振曲线）

由图可知，垂直方向在约1.8HZ处开始起到隔振效果；在3HZ处，隔振作用开始体现；在5HZ处，振动波动仅有原来的10%-20%；在10HZ处，振动波动仅有原来的5%-10%。

而水平方向在约1.4HZ处开始起到隔振效果；在2HZ处，隔振作用开始体现；在5HZ处，振动波动仅有原来的10%以下；在10HZ处，振动波动仅有原来的5%以下。

这也与我们产品资料上的技术指标标注的一致：

图2（卓立汉光TPR气浮隔振光学平台技术指标）

10HZ以下的振动，由表一可知，主要来源于建筑自身的振动，此振动可以通过优秀的气浮平台去尽量减小对实验的干扰，这对量子光学这种对于微观层面的研究，有着很大的帮助。

这里，为大家附上TPR及NAP实物图

图三（左边：TPR气浮隔振光学平台；右边：NAP气浮隔振光学平台）

*后，由于创建纠缠光子对也是一个正在深入研究的领域。迄今为止，许多系统都依赖于自发参量下变频，即二次谐波发生的逆过程：一个高能光子被分成两个能量较低、波长较长的光子，这两个光子本身也是纠缠在一起的。激光光源与非线性晶体（如周期性极化的铌酸锂晶体）耦合，就能产生相当好的纠缠光子，这些我司同样有销售业务，欢迎大家来询！

在简单介绍关于量子光学的研究中，对于隔振系统的要求，可以选用卓立汉光品牌的旗舰产品:被动式三线摆气浮平台TPR系列，其实现了对环境中绝大多数高频振动干扰的有效隔离；营造了一个稳定的作业环境，大幅度提升了实验与生产过程中观测结果的精确性与可靠性，为科研探索与生产制造领域注入了强大的活力与动能。

在此，我们满怀诚意地邀请您随时就隔振需求与我们展开深入交流，无论是对既有方案的咨询，还是对未来技术趋势的共同探索。展望未来，我们将进一步深耕隔振技术领域，不断推陈出新，推出更多创新隔振方案，旨在为我国精密仪器仪表行业的蓬勃发展贡献智慧与力量。