研究透视：液晶-非线性光学 | Nature

主要观点总结

本文主要介绍了液晶在光束操控、非线性光学和量子光源领域的重要性。近期的研究突破是在铁电向列相液晶中实现了自发参量下转换，展示了纠缠光子的电场可调宽带产生。这种液晶源在功能性、亮度和产生量子态的可调性方面有望优于标准非线性光学材料，这一理念可扩展到复杂拓扑结构、宏观器件和多像素可调量子光源。

关键观点总结

关键观点1: 液晶的特性及应用

液晶具有自组装能力、对电场的强烈响应以及复杂系统的可集成性，已成为光束操控的关键材料。还可作为量子光源，扩展光子量子技术的边界。

关键观点2: 铁电向列相液晶的新发现

铁电向列相液晶具有二阶光学非线性，是非线性光学的潜在材料。最近的研究突破是在铁电向列相液晶中实现了自发参量下转换。

关键观点3: 自发参量下转换的实现及意义

研究人员在Nature上报道了在铁电向列相液晶中实现自发参量下转换，并演示了纠缠光子的电场可调宽带产生。这一突破有望为液晶源在功能性、亮度和产生量子态的可调性方面带来优势，并扩展到更复杂的应用领域。

文章预览

液晶Liquid crystals具有自组装能力、对电场的强烈响应，以及复杂系统的可集成性，目前已成为光束操控的关键材料。最近发现的铁电向列相液晶，也具有相当大的二阶光学非线性，从而成为非线性光学的潜在材料。还可作为量子光源，以极大地扩展光子量子技术的边界。 然而，到目前为止，在液晶或任何液体或有机材料中，都没有观察到自发参量下转换parametric down-conversion，这是纠缠光子、预示单个光子和压缩光的基本来源。 今日，德国 埃尔朗根-纽伦堡大学（Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg）Vitaliy Sultanov, Maria V. Chekhova等，斯洛文尼亚Jozef Stefan研究所Aljaž Kavčič，Matjaž Humar等，在Nature上发文，报道了在铁电向列相液晶中，实现了自发参量下转换，并演示了纠缠光子的电场可调宽带产生，其效率与最好的非线性晶体相当。 通过施加几伏电压 ………………………………