Estado actual de la peineta
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Los peines de frecuencia, espectros de líneas equidistantes coherentes con la fase, han revolucionado la metrología del tiempo y la frecuencia. El peine de láseres de cascada cuántica (QCL), desarrollado recientemente, presenta un gran potencial con una alta potencia y un espectro de banda ancha. Sin embargo, en el rango de los terahercios (THz), hay que aplicar la refrigeración criogénica para los peines QCL de THz. Presentamos un peine de frecuencias de THz a temperatura ambiente a 3,0 THz basado en la generación de diferencias de frecuencia a partir de un peine QCL de infrarrojo medio. En la cavidad del QCL se integra una rejilla de retroalimentación distribuida ampliamente desintonizada para proporcionar el funcionamiento monomodo, así como un efecto de quema de agujeros espacial mejorado para el funcionamiento del peine multimodo. La espectroscopia multiheterodina con múltiples líneas igualmente espaciadas al batirlo con un peine Fabry-Pérot de referencia confirma el funcionamiento del peine THz. Este tipo de peine de THz proporciona una nueva solución para la espectroscopia de THz de alta velocidad y alta resolución basada en un chip con un tamaño compacto a temperatura ambiente.
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La espectroscopia de doble peine es una nueva herramienta espectroscópica emergente que aprovecha la resolución de frecuencias, la precisión de frecuencias, el amplio ancho de banda y la luminosidad de los peines de frecuencias para realizar una espectroscopia de banda ancha de ultra alta resolución y alta sensibilidad. Al utilizar dos peines de frecuencias coherentes, la espectroscopia de doble peine permite medir la respuesta espectral de una muestra diente por diente de forma rápida y sin las restricciones de tamaño o las limitaciones de respuesta de los instrumentos de los espectrómetros convencionales. Esta revisión describe la espectroscopia de doble peine y resume el estado actual de la técnica. A medida que la tecnología de peine de frecuencias progrese, la espectroscopia de doble peine seguirá madurando y podría superar a la espectroscopia de banda ancha convencional para una amplia gama de aplicaciones de laboratorio y de campo.
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Resumen: Los códigos de variable continua son una solución conveniente para el procesamiento de la información cuántica y la comunicación cuántica en redes ópticas. Aquí caracterizamos el peine comprimido, una superposición finita de estados coherentes comprimidos equidistantes en una línea, y sus propiedades como opción de codificación continua-variable para un qubit lógico. El peine exprimido es una aproximación realista al código ideal propuesto por Gottesman, Kitaev y Preskill [Phys. Rev. A 64, 012310 (2001)], que está totalmente protegido contra los errores causados por los tipos paradigmáticos de ruido cuántico en los sistemas de variable continua: el amortiguamiento y la difusión. Este ya no es el caso para el espacio de código de los peines apretados finitos, y la robustez del ruido depende crucialmente de los parámetros de codificación. Analizamos los estados de peines apretados finitos en el espacio de fases, destacando sus complicados rasgos de interferencia y caracterizando su dinámica cuando se exponen a procesos de amortiguación de amplitud y ruido de difusión gaussiano. Descubrimos que los estados de peine comprimidos son más adecuados y menos propensos a errores cuando se exponen a la amortiguación, lo que habla en contra de las estrategias estándar de corrección de errores que emplean la amplificación lineal para convertir la amortiguación en un ruido de difusión isotrópico más fácil de describir.
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Los peines de frecuencia ópticos se desarrollaron hace casi dos décadas para apoyar los relojes atómicos más precisos del mundo. Actuando como sintetizadores ópticos de precisión, los peines de frecuencia permiten la transferencia precisa de información de fase y frecuencia desde una referencia de alta estabilidad a cientos de miles de tonos en el dominio óptico. Esta versatilidad, unida a una cobertura espectroscópica casi continua desde las frecuencias de microondas hasta el ultravioleta extremo, ha permitido realizar mediciones de precisión tanto en contextos fundamentales como aplicados. Esta revisión adopta un enfoque tutorial para ilustrar cómo 20 años de desarrollo de fuentes y tecnología han facilitado el viaje de los peines de frecuencia ópticos desde el laboratorio hasta el campo.
La respuesta tradicional es que un OFC es un MLL estabilizado en fase. Aunque se han desarrollado diferentes métodos de generación en los últimos 20 años, los MLL fueron las fuentes originales de OFC. Debido a su relevancia histórica y a su simplicidad operativa, los utilizamos aquí como punto de partida para explicar los fundamentos de la generación de OFC.
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