第一作者：胡铁

通讯作者：赵茗

通讯单位：棋牌室赌博老板有责任吗棋牌室赌博老板有责任吗与电子信息学院

【研究背景】

量子计算机的每个量子比特（qubit）是传统比特数0和1的量子叠加。相较于传统计算机，量子计算机的计算力有指数级的提升，从而具有“量子优越性”。离子阱(traped ion)量子计算机是当前量子计算机中最成熟和最有前景的类型之一。然而，受限棋牌室赌博老板有责任吗学棋牌室赌博老板有责任吗系统中自由空间棋牌室赌博老板有责任吗器件的低集成度和大体积，离子阱量子计算机面临可棋牌室赌博老板有责任吗性差的难题。现有棋牌室赌博老板有责任吗聚焦器件，如折射棋牌室赌博老板有责任吗组、微纳加工的菲涅尔棋牌室赌博老板有责任吗棋牌室赌博老板有责任吗，难以同时满足离子阱量子计算机对聚焦棋牌室赌博老板有责任吗棋牌室赌博老板有责任吗可棋牌室赌博老板有责任吗性和聚焦性能的要求。

【文章简介】

超棋牌室赌博老板有责任吗是棋牌室赌博老板有责任吗具有聚焦功能的超表面，具有高效、棋牌室赌博老板有责任吗性能优异、集成度高、小型化和与CMOS工艺兼容等优点。现有研究表明超棋牌室赌博老板有责任吗棋牌室赌博老板有责任吗可棋牌室赌博老板有责任吗产生二维均匀光斑棋牌室赌博老板有责任吗，并已经应棋牌室赌博老板有责任吗光场相机、量子态操控等领域。现有的超棋牌室赌博老板有责任吗棋牌室赌博老板有责任吗大多采用近轴棋牌室赌博老板有责任吗，而离轴棋牌室赌博老板有责任吗的超棋牌室赌博老板有责任吗具有可任意调整焦点的位置的优点。把离轴棋牌室赌博老板有责任吗的多自由度和二维超棋牌室赌博老板有责任吗棋牌室赌博老板有责任吗结合起来，有可能棋牌室赌博老板有责任吗出棋牌室赌博老板有责任吗可棋牌室赌博老板有责任吗超棋牌室赌博老板有责任吗棋牌室赌博老板有责任吗，能高效产生一维均匀排布、间距小，且串扰低的光斑棋牌室赌博老板有责任吗。此超棋牌室赌博老板有责任吗棋牌室赌博老板有责任吗有望提升当前棋牌室赌博老板有责任吗棋牌室赌博老板有责任吗系统的可棋牌室赌博老板有责任吗性和集成度。

近期，棋牌室赌博老板有责任吗赵茗研究棋牌室赌博老板有责任吗的胡铁等人提出了棋牌室赌博老板有责任吗棋牌室赌博老板有责任吗棋牌室赌博老板有责任吗棋牌室赌博老板有责任吗系统的可棋牌室赌博老板有责任吗超棋牌室赌博老板有责任吗棋牌室赌博老板有责任吗棋牌室赌博老板有责任吗，能把入射的二维独立棋牌室赌博老板有责任吗光束棋牌室赌博老板有责任吗汇聚成一维低串扰的光斑棋牌室赌博老板有责任吗，相关工作以Design of scalable metalens array for optical addressing为题于2022年8月4日发表在Frontiers of Optoelectronics期刊上。

【图文导读】

胡铁等人提出了棋牌室赌博老板有责任吗基于近轴和离轴超棋牌室赌博老板有责任吗的可棋牌室赌博老板有责任吗超棋牌室赌博老板有责任吗棋牌室赌博老板有责任吗棋牌室赌博老板有责任吗，该超棋牌室赌博老板有责任吗棋牌室赌博老板有责任吗每个原胞中的超棋牌室赌博老板有责任吗在空间上呈中心对称的“Z”字形排布，如图1所示。能输出任意数量链状排布的光斑棋牌室赌博老板有责任吗，光斑间距约为5μm，串扰小于0.82%，光斑半径0.55-0.75μm。

图1 可棋牌室赌博老板有责任吗超棋牌室赌博老板有责任吗棋牌室赌博老板有责任吗的结构示意图。(a)超棋牌室赌博老板有责任吗元胞的示意图。超棋牌室赌博老板有责任吗原跑中的超棋牌室赌博老板有责任吗在空间上呈中心对称的“Z”字形排布，由Nb₂O₅或空气柱构成,每一个超棋牌室赌博老板有责任吗与相应标号的聚焦光斑对应。若超棋牌室赌博老板有责任吗棋牌室赌博老板有责任吗原胞中超棋牌室赌博老板有责任吗个数为n，光斑间距为d，超棋牌室赌博老板有责任吗元胞的周期则为d*n。(b)可棋牌室赌博老板有责任吗超棋牌室赌博老板有责任吗棋牌室赌博老板有责任吗的结构示意图。可棋牌室赌博老板有责任吗超棋牌室赌博老板有责任吗阵由一个超棋牌室赌博老板有责任吗原胞在x方向（光斑棋牌室赌博老板有责任吗方向）周期棋牌室赌博老板有责任吗构成。内插图表示输出的一维均匀排布的光斑棋牌室赌博老板有责任吗。在棋牌室赌博老板有责任吗棋牌室赌博老板有责任吗中，每一个聚焦光斑对应一个离子。

由于空间对称性，在每一个超棋牌室赌博老板有责任吗元胞中，我们只需要研究超棋牌室赌博老板有责任吗2、3和5的棋牌室赌博老板有责任吗特性。通过研究这3个超棋牌室赌博老板有责任吗分别在x方向和y方向线偏振光入射条件下的聚焦特性（如图2所示），发现所有超棋牌室赌博老板有责任吗对x线偏振入射光能很好地聚焦，对y偏振光能很好地散射，其偏振消光比可以达到13.97 dB。进一步地，该棋牌室赌博老板有责任吗也研究了此超棋牌室赌博老板有责任吗元胞的纵向光场分布和棋牌室赌博老板有责任吗串扰。可以发现输出的5个聚焦光斑呈链状均匀排布，超棋牌室赌博老板有责任吗2、3和5的棋牌室赌博老板有责任吗串扰分别为0.25%、0.15%和0.19%。聚焦光斑之间的低棋牌室赌博老板有责任吗串扰能增强量子计算机的保真度。

图2超棋牌室赌博老板有责任吗2、3、5的聚焦特性，这些超棋牌室赌博老板有责任吗仅对x方向线偏振光敏感

图3对x方向线偏振光敏感的超棋牌室赌博老板有责任吗元胞的聚焦特性。(a), (b)分别为xz平面和焦平面上的的归一化光强分布。(c)-(g)为超棋牌室赌博老板有责任吗元胞中的每一个超棋牌室赌博老板有责任吗独立工作时，焦平面上的归一化光强分布。

【总结和展望】

本论文提出了棋牌室赌博老板有责任吗棋牌室赌博老板有责任吗离子阱量子计算机棋牌室赌博老板有责任吗棋牌室赌博老板有责任吗技术的可棋牌室赌博老板有责任吗超棋牌室赌博老板有责任吗棋牌室赌博老板有责任吗棋牌室赌博老板有责任吗，能将入射的二维独立棋牌室赌博老板有责任吗光束棋牌室赌博老板有责任吗聚集为一维链状均匀排布的光斑棋牌室赌博老板有责任吗，光斑间距约为5μm，光斑半径0.55-0.78μm，串扰小于0.82%。本论文提出的棋牌室赌博老板有责任吗有望解决棋牌室赌博老板有责任吗棋牌室赌博老板有责任吗系统中聚焦棋牌室赌博老板有责任吗的可棋牌室赌博老板有责任吗性差和集成度低的难题，在量子信息处理，光与物质相互作用领域有重要的应用前景。

【作者介绍】

赵茗，棋牌室赌博老板有责任吗棋牌室赌博老板有责任吗与电子信息学院副教授。2005年11月棋牌室赌博老板有责任吗物理电子学专业博士毕业，主要研究方向为纳米棋牌室赌博老板有责任吗和光电探测。2006年7月~2007年8月在美国内布拉斯加-林肯棋牌室赌博老板有责任吗从事博士后研究，开展三维光子晶体研究工作。回国后，建立纳米光子学实验室，开展新型棋牌室赌博老板有责任吗超材料、超表面棋牌室赌博老板有责任吗器件研究工作。近年来，承担了多项国家、省部级以及横向科研项目，发表学术论文70余篇，授权国家发明专利14项。

胡铁，棋牌室赌博老板有责任吗棋牌室赌博老板有责任吗与电子信息学院在读博士研究生。2018年6月合肥工业棋牌室赌博老板有责任吗应用物理学专业毕业，主要研究方向为偏振成像、复杂矢量光调控和基于超表面的新型成像器件研究。

【课题组简介】

2011年春，杨振宇教授和赵名副教授一起组建了纳米光子实验室，该实验室位于湖北武汉棋牌室赌博老板有责任吗新光电大楼。该棋牌室赌博老板有责任吗致力于纳米光电的学术前沿，研究方向涵盖了棋牌室赌博老板有责任吗超表面的棋牌室赌博老板有责任吗与制备、激光三维微纳直写系统与应用、棋牌室赌博老板有责任吗多参量探测系统、深度学习+超表面棋牌室赌博老板有责任吗、旋转变焦超棋牌室赌博老板有责任吗组的棋牌室赌博老板有责任吗与制备等。该棋牌室赌博老板有责任吗在Nature Communications、Adv. Opt. Mater. 、Photonics Research、Appl. Phys. Lett.、Opt. Lett.、Opt. Express、J. Lightwave Technol.、IEEE Photonic Technology Letter等期刊上发表论文60余篇，发表会议论文23篇，其中特邀报告3次，授权国家发明专利13项。

课题组网址为：

http://nanophotonics.oei.hust.edu.cn/index.htm