分类： 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间： 2024-07-17 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》
摘要： ［目的/意义］炭疽病（anthracnose）作为油茶生长过程中重要的病害，其严重程度的精准判定对于精准 施药和科学管理具有重大意义。本研究提出了一种改进YOLACT（You Only Look At CoefficienTs） 分级模型Camel⁃ lia-YOLACT，旨在实现对油茶叶片炭疽病感染严重程度的自动、高效判定。［方法］首先在YOLACT主干网络部 分使用Swin-Transformer来进行特征提取。Transformer架构的自注意力机制拥有全局感受野及移位窗口等特性，有 效地增强了模型的特征提取能力；引入加权双向特征金字塔网络，融合不同尺度的特征信息，加强模型对不同尺 度目标的检测能力，提高模型的检测精度；在激活函数的选择上，采用非线性能力更强的HardSwish激活函数替 换原模型的ReLu激活函数。由于HardSwish在负值区域不是完全截断，对于输入数据中的噪声具有更高的鲁棒性， 自然环境下的图像有着复杂的背景和前景信息，HardSwish的鲁棒性有助于模型更好地处理这些情况，进一步提升 精度。［结果和讨论］采用迁移学习方式在油茶炭疽病感染严重程度分级数据集上进行实验验证。消融实验结果表 明，本研究提出的Camellia-YOLACT模型的mAP75为86.8%，较改进前提升5.7%；mAPall为78.3%，较改进前提升 2.5%；mAR为91.6%，较改进前提升7.9%。对比实验结果表明，Camellia-YOLACT在精度和速度方面表现均好于 SOLO （Segmenting Objects by Locations），与Mask R-CNN算法相比，其检测速度提升了2倍。在室外的36组分级 实验中进一步验证了Camellia-YOLACT模型的性能，其对油茶炭疽病严重程度的分级正确率达到了94.4%，K值 平均绝对误差为1.09%。［结论］本研究提出的Camellia-YOLACT模型在油茶叶片和炭疽病病斑分割上具有较高的 精度，能够实现对油茶炭疽病严重程度的自动分级，为油茶病害的精准防治提供技术支持，进一步推动油茶炭疽 病诊断的自动化和智能化。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间： 2024-07-17 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》
摘要： ［目的/意义］为了解决冷链物流需求预测在数字化转型中存在特征提取不充分、数据非线性程度高和算 法易陷入局部最优等问题，提出一种结合灰色关联分析（Grey Relational Analysis, GRA）、野马优化算法（Wild Horse Optimizer, WHO） 和时序卷积网络（Temporal Convolutional Networks, TCN） 的组合预测模型，旨在解决需求 预测精度不高的问题，以实现农产品供应链智能化管理。［方法］首先运用GRA对农产品冷链物流相关指标进行 关联度筛选；其次采用TCN充分考虑农产品供应链中社会经济数据及物流信息中的时序性特征，并使用WHO对 TCN模型超参数进行寻优；最后运用优化的GRA-WHO-TCN模型对浙江省冷链物流需求进行预测。［结果和讨论］ 采用WHO的时序算法TCN模型能够有效提取多维度数据的时序特征和空间特征，具备较好的拟合效果。与GRALSTM 、GRA-TCN和GRA-WHO-LSTM模型相比，GRA-WHO-TCN冷链物流需求预测模型具有较低的均方根误差 值（11.3） 和有效的相关系数（0.95），且预测2016—2020年浙江省农产品冷链物流需求量分别为2 980、3 046、 2 487、2 645和2 799万吨，能够实现对冷链物流需求较高的预测精度。［结论］提出的GRA-WHO-TCN模型具备 良好的优化和预测能力，能够为数字经济背景下农产品供应链物资流、信息流发展提供科学预测依据和实际参考 价值。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间： 2024-07-17 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》
摘要： ［目的与意义］ 梯田作为农业生产的关键要素之一，其面积估算对于农业政策制定、土地规划和资源管 理至关重要。为解决复杂的地形条件、种植环境导致传统遥感数据和监测方法难以开展梯田自动化提取问题，探 索一种利用深度学习技术在高分辨率遥感影像中精准提取梯田面积的方法。［方法］以休耕期梯田高分六号影像构 建语义分割数据集，同时提出一种改进的DeepLab v3+模型。该模型使用轻量级网络MobileNet v2作为骨干网络， 为了同时兼顾局部细节和全局语境，使用多尺度特征融合（Multi-scale Feature Fusion module, MSFF） 模块代替空 洞空间金字塔池化（Atrous Spatial Pyramid Pooling, ASPP） 模块，利用扩张率依次增大的空洞卷积级联模式改善信 息丢失的问题。此外，对浅层特征和深层特征使用坐标注意力机制以加强网络对于目标的学习。［结果与讨论］ 利用红、绿和近红外波段组合方式在梯田提取的精度和效果上表现最佳。相比于原始DeepLab v3+网络，精确率、 召回率、F1评分和交并比指标分别提升4.62%、2.61%、3.81%和2.81%。此外，与UNet和原始DeepLab v3+相比， 改进的DeepLab v3+在参数量上和浮点运算数有着更为优越的性能，其参数量仅为UNet的28.6%和原始DeepLab v3+的19.5%，同时浮点运算数仅为UNet和DeepLab v3+的1/5。这不仅提高了计算效率，也使得改进后的模型更适 用于资源有限或计算能力较低的环境中。［结论］深度学习在高分辨率遥感影像梯田识别中具有较高的精度，有利 于为梯田精细化监测和管理提供参考依据。
分类： 数字出版 >> 新媒体 提交时间： 2024-07-17 合作期刊: 《中国传媒科技》
摘要： 【目的】为探究其社交化阅读中的互动仪式建构及成效，为提升传统广电媒体的受众阅读体验，提升其全媒体传播实效提供镜鉴。【方法】以互动仪式链理论为理论基础，以微信读书APP为研究对象，以参与观察法和案例分析法为主要研究方法【结果】微信读书通过塑造虚拟共在场域、对局外人提前设限、以具体书目为共同焦点、通过个性化的情感与趣缘属性分享，构筑互动情境。【结论】提出塑造陪伴式阅读体验、构筑奖励性阅读情境、提供个性化阅读推荐等建议，面向未来电视与智能媒体时代，正视从情感联结出发维系受众阅读黏性，或许才是传统广电完善其数字化转型，推动其传播实效精准化、个性化的可行路径。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间： 2024-07-17 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》
摘要： ［目的/意义］耕地识别是农业遥感的重要应用领域之一，但现阶段深度学习等人工智能方法在中国西南 丘陵区遥感识别的研究应用深度仍然不够，识别精度有待提升。［方法］为了快速、精确地获取耕地面积、分布等 信息，基于高分辨率的高分六号（GF-6） 遥感影像，运用UNet++、DeeplabV3+、UNet与PSPNet等新型深度学习 模型对四川省绵阳市三台县耕地信息进行识别，并对各深度学习模型、传统机器学习方法——随机森林法及新型 土地覆盖产品SinoLC-1的识别精度进行对比分析，以期深入探索深度学习方法在地物遥感识别领域的应用前景。 ［结果和讨论］深度学习模型在F1分数、整体精度（Overall Accuracy, OA）、Kappa系数等精度评价指标的表现上， 相比于传统机器学习方法和新型土地覆盖产品均有显著提升，精度提升幅度分别可达20%和50%；其中添加了密 集跳跃连接技术的UNet++模型的识别效果最好，其F1分数、交并比（Intersection over Union, IoU）、平均交并比 （Mean Intersection over Union, MIoU）、OA 值和 Kappa系数值分别为0.92、85.93%、81.93%、90.60%和0.80。应用 UNet++模型对2种由仅光谱特征以及光谱+地形特征两种不同特征构建的影像进行耕地提取，光谱+地形特征模型 的IoU、OA和Kappa 3个指标比仅光谱特征模型分别提高了0.98%、1.10%和0.01。［结论］深度学习技术在应用于 高分辨率遥感影像中的耕地识别方面展现出显著的实用价值，融合光谱和地形特征可以实现信息互补，能进一步 改善耕地的识别效果。本研究可为相关部门更好地管理和利用耕地资源、推动农业可持续发展提供技术支撑。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间： 2024-07-17 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》
摘要： ［目的/意义］叶球是结球甘蓝的重要部分，其生长发育对田间管理至关重要。针对叶球分割识别存在大 田背景复杂、光照不均匀和叶片纹理相似等问题，提出一种语义分割算法UperNet-ESA，旨在能快速、准确地分 割田间场景中结球甘蓝的外叶和叶球，以实现田间结球甘蓝的智能化管理。［方法］首先，采用统一感知解析网络 （Unified Perceptual Parsing Network, UperNet） 作为高效语义分割框架，将主干网络改为先进的ConvNeXt，使得模 型在提升分割精度的同时也能具有较低的模型复杂度；其次，利用高效通道注意力机制（Efficient Channel Atten⁃ tion, ECA） 融入特征提取网络的各阶段，进一步捕捉图像的细节信息；最后，通过将特征选择模块（Feature Se⁃ lection Model, FSM） 和特征对齐模块（Feature Alignment Model, FAM） 集成到特征金字塔框架中，得到更为精确的 目标边界预测结果。［结果和讨论］在自制结球甘蓝图像数据集上进行实验，与目前主流的UNet、PSPNet和Deep⁃ labV3+语义分割模型相比，改进UperNet方法的平均交并比为92.45%，平均像素准确率为94.32%，推理速度为 16.6 f/s，能够达到最佳精度-速度平衡效果。［结论］研究成果可为结球甘蓝生长智能化监测提供理论参考，对甘 蓝产业发展具有重要的应用前景。
分类： 医学、药学 >> 临床医学 提交时间： 2024-07-16 合作期刊: 《中国全科医学》
摘要： 背景 急性缺血性卒中（AIS）高发，及时恢复脑血流是治疗的关键，超时间窗就诊患者无更多促进脑血流恢复的治疗手段。研究远隔缺血后适应（RIPostC）治疗对 AIS 超时间窗就诊患者的临床疗效、并发症和预后，具有重要的临床意义。目的 探究远隔缺血后适应（RIPostC）治疗对 AIS 超时间窗患者干预的影响，为超时间窗就诊的 AIS 患者寻求安全、有效的脑血流恢复治疗方式。方法 本研究采用随机、分组、安慰剂对照法进行试验。选取2021-09-02—2022-08-31 于北京航天总医院神经内科病房住院治疗的超溶栓时间窗（发病时间 >6 h）的 AIS 患者为研究对象。依据随机数字表法将患者分为对照组和试验组。试验期 + 随访期共 90 d，均使用同等的一般治疗、脑血管病常规治疗，试验组再次基础上给予 RIPostC 治疗 14 d（28 次），对照组给予模拟的 RIPostC 治疗 14 d（28 次）。在干预前和干预后 30 d、干预后 90 d，采用改良 Rankin 量表（mRS）、美国国立卫生研究院卒中量表（NIHSS）评估两组患者神经功能，简易智力状况检查法（MMSE）、蒙特利尔认知评估量表（MoCA）评估患者认知功能，工具性日常生活能力量表（IADL）评估日常生活能力，焦虑自评量表（SAS）、抑郁自评量表（SDS）评估精神状态，经颅多普勒超声（TCD）评估脑血流速度，以白介素（IL）-6 反映炎症情况。结果 122 例患者中，最终完试验及随访 99 例，其中试验组 49 例，对照组 50 例。两组患者性别、年龄、基础疾病（高血压、糖尿病、冠心病）及基线 NHISS 评分比较，差异无统计学意义（P>0.05）。重复测量方差分析结果示，时间与组别对 MMSE、MoCA、mRS、NIHSS、脑血流速度、IL-6 存在交互作用（P0.05）；对照组患者皮肤瘀斑发生率［4.00%（2/50）与 12.24%（6/49）］、总不良反应发生率［12.00%（6/50）与 34.69%（17/49）］低于试验组（P<0.05）。结论 RIPostC 治疗可降低 AIS 患者的炎症反应，对神经功能、认知功能抑郁情绪及颅内血流速度可起到积极的改善效果。
分类： 医学、药学 >> 临床医学 提交时间： 2024-07-16 合作期刊: 《中国全科医学》
摘要： 背景 前蛋白转化酶枯草溶菌素 9（PCSK9）对脂质代谢起到重要调节作用，急性心肌梗死患者血浆PCSK9 水平的影响因素尚未完全阐明。目的 了解急性心肌梗死患者血浆 PCSK9 水平的影响因素。方法 连续纳入2010—2018 年于北京大学第一医院心血管内科入院诊断为急性心肌梗死的患者。基线信息采集患者入院时的电子病历系统中的现病史、既往史、体格检查相关信息，检测基线血浆 PCSK9 水平。影响因素分析采用单因素及多因素线性回归模型，通过 LASSO 法进行筛选并纳入多因素线性回归模型。结果 共入选 996 例急性心肌梗死患者，其中 37 例患者因留存血样容量不足无 PCSK9 检测结果，共 959 例患者纳入分析，PCSK9 水平为 543.1（425.4，692.1）ng/mL。多因素回归分析结果显示，性别是影响急性心肌梗死患者 PCSK9 水平最大的因素（标准化回归系数为 13%），其余对PCSK9 水平影响较大的因素依次为：心房颤动病史（标准化回归系数为 9%）、白细胞计数（标准化回归系数为 7%）及血尿酸水平（标准化回归系数为 7%）。结论 在急性心肌梗死患者中，性别、心房颤动病史、白细胞计数及血尿酸水平与血浆 PCSK9 水平显著独立相关。
分类： 医学、药学 >> 临床医学 提交时间： 2024-07-17 合作期刊: 《中国全科医学》
摘要： 背景 双联抗血小板治疗是接受直接经皮冠状动脉介入治疗（PPCI）的 ST 段抬高型心肌梗死（STEMI）患者治疗的基础，阿司匹林联合替格瑞洛是 STEMI 患者抗血小板治疗的首选方案，与氯吡格雷相比，能够更快、更有效地抑制血小板，并改善预后。但是尚缺乏在接受 PPCI 治疗的 STEMI 患者中应用减量替格瑞洛的研究。目的 基于倾向性评分匹配（PSM）的方法，对比分析不同剂量替格瑞洛治疗 STEMI 患者的有效性和安全性。方法 连续选取2019 年 6 月—2021 年 5 月在河北医科大学第二医院心血管内五科行 PPCI、并接受替格瑞洛治疗的 STEMI 患者为研究对象。根据应用替格瑞洛维持剂量的不同，将患者分为减量组 60 例（替格瑞洛 60 mg/ 次，2 次 /d）和标准组 180 例（替格瑞洛 90 mg/ 次，2 次 /d）。采用 PSM 法对两组患者进行 1 ∶ 1 匹配，匹配变量包括性别、年龄、既往病史、入院时Killip 分级和介入治疗相关参数等，最终减量组和标准组各纳入 54 例患者。分别于出院 1 个月、3 个月和 6 个月时，对两组患者进行随访，记录和比较两组患者血小板功能相关参数和临床事件的发生情况。结果 PSM 后两组患者基线资料、介入治疗参数和住院期间主要不良心血管事件发生率比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。两组患者基线、出院 1 个月血小板计数（PLT）、平均血小板体积（MPV）、血小板分布宽度（PDW）、血小板聚集率（PAR）比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。出院时，减量组患者 MPV 高于标准组，PDW 低于标准组（P0.05）。减量组、标准组患者出院时 MPV 高于基线，PDW、PAR低于基线（P0.05）。结论 在接受PPCI 的 STEMI 患者中替格瑞洛 60 mg 治疗是安全有效的。
分类： 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间： 2024-07-17 合作期刊: 《广西植物》
摘要： 为探究湄公锥（Castanopsis mekongensis）叶的化学成分及其α-葡萄糖苷酶抑制活性，该研究以湄公 锥叶70%甲醇提取物为研究对象，选用多种现代分离材料对其开展系统的分离纯化，综合运用NMR 和MS 等波谱分析方法鉴定所得化合物结构，并对分离得到的化合物使用PNPG 法筛选其降糖活性。结果表明：（1） 从湄公锥叶中分离出17 个化合物，分别鉴定为湄公锥A（1）、没食子酸（2）、3,4 二羟基苯甲酸（3）、丁香 酸（4）、3,4-二羟基苯甲酸甲酯（5）、没食子酸甲酯（6）、鞣花酸（7）、龙胆酸5-O-β-D-木糖苷（8）、3-O- 没食子酰基莽草酸（9）、2,3-O-(S)-六羟基二苯基吡喃葡萄糖（10）、木麻黄鞣质（11）、5-desgalloylstarchyurin （12）、芦丁（13）、山奈酚3-O-芸香糖苷（14）、槲皮素-3-O-(6′′-O-没食子酰基-β-D-吡喃葡萄糖苷）（15）、 槲皮素-3-O-(6′′-O- 没食子酰基-β-D- 吡喃半乳糖苷） （ 16 ） 、 quercetin-3-O-β-D-glucopyranoside(3′→O-3′′)quercetin-3-O-β-D-galactopyranoside（17）。其中化合物1 为新化合 物，所有化合物皆为首次从湄公锥植物中分离得到。（2）药理试验结果显示，化合物3、9、10、11、12、14、 17 比阳性对照阿卡波糖展示更强的α-葡萄糖苷酶抑制活性。本研究结果丰富了湄公锥的化学成分，明确了其 降糖活性成分，为后续降糖相关产品开发提供了理论依据。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间： 2024-07-17 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》
摘要： ［目的/意义］农事行为活动识别对设施蔬菜生产精准化调控有着重要意义，在一定程度上可以通过查看 农事操作的时间、操作过程是否合理来减少因农事行为不当导致产量下降。为了解决农事行为识别方法中由于黄 瓜叶片和设施遮挡导致识别准确率不高的问题，提出一种名为SlowFast-SMC-ECA （SlowFast-Spatio-Temporal Ex⁃ citation、Channel Excitation、Motion Excitation-Efficient Channel Attention）的农事活动行为识别算法。［方法］该算 法主要基于SlowFast模型，通过改进Fast Pathway和Slow Pathway中的网络结构来提高对于农事活动中手部动作特 征和关键特征的提取能力。在Fast Pathway中，引入多路径激励残差网络的概念，通过在信道之间插入卷积操作来 增强它们在时域上的相互关联性，从而更好地捕捉快速运动信息的细微时间变化。在Slow Pathway中，将传统的 Residual Block替换为ECA-Res结构，以提高对通道信息的捕获能力。这两项改进有效地加强了通道之间的联系， 提升了特征之间的语义信息传递，进而显著提升了农事行为识别的准确率。此外，为了解决数据集中类别不均衡 的问题，设计了平衡损失函数（Smoothing Loss），通过引入正则化系数，平衡损失函数可以有效地处理数据集中 的类别不均衡情况，提高模型在各个类别上的表现。［结果和讨论］改进的SlowFast-SMC-ECA模型在农事行为识 别中表现出良好的性能，各类行为的平均识别精度达到80.47%，相较于原始的SlowFast模型有约3.5%的提升。 ［结论］本研究在农事行为识别中展现出良好的性能。这对农业生产的智能化管理和决策具有重要意义。
分类： 光学 >> 量子光学 提交时间： 2023-02-19
摘要： Polarization vectors of light traveling in a coiled optical fiber rotate around its propagating axis even in the absence of birefringence. This rotation was usually explained due to the Pancharatnam-Berry phase of spin-1 photons. Here, we use a purely geometric method to understand this rotation. We show that similar geometric rotations also exist for twisted light carrying orbital angular momentum (OAM). The corresponding geometric phase can be applied in photonic OAM-state-based quantum computation and quantum sensing.
分类： 光学 >> 量子光学 提交时间： 2023-02-19
摘要： How migratory birds can find the right way in navigating over thousand miles is an intriguing question, which much interested researchers in both fields of biology and physics for centuries. There several putative proposals that sound intuitively plausible all remain contested so far because those hypothesis-models of magnetoreceptor to sense geomagnetic field need either extremely high sensitivity or humankind-like intelligence to guide. Here we explore theoretically that the birds can navigate to their destination through an entirely new scenario to sense the geomagnetic field. Our proposal is based on separate peaks of the resonance-fluorescence spectrum of a four-level system derived from the ferric sulfide cluster which exists in a protein complex (Drosophila CG8198) of migratory birds. As the separation of spectral peaks contains information about geomagnetic field at both current location and birthland, the change of such separation cues the bird to choose a right direction to move and double-resonance emerges once arrived the destination. Our theoretical mechanism can explain previous experiments on the disorientation of migratory birds caused by oscillating magnetic field naturally and more precisely. This work provides insight to explain migratory navigation and motivates possible manmade practical devices.
分类： 光学 >> 量子光学 提交时间： 2023-02-19
摘要： We show that the time-averaged Poynting vector in parity-time (PT ) symmetric coupled waveguides is always positive and cannot explain the stopped light at exceptional points (EPs). In order to solve this paradox, we must accept the fact that the fields E and H and the Poynting vector in non-Hermitian systems are in general complex. Based on the original definition of the instantaneous Poynting vector, a formula on the group velocity is proposed, which agrees perfectly well with that calculated directly from the dispersion curves. It explains not only the stopped light at EPs, but also the fast-light effect near it. This investigation bridges a gap between the classic electrodynamics and the non-Hermitian physics, and highlights the novelty of non-Hermitian optics.
分类： 光学 >> 量子光学 提交时间： 2023-02-19
摘要： Traditional lasers function using resonant cavities, in which the round-trip optical path is exactly equal to an integer multiple of the intracavity wavelengths to constructively enhance the spontaneous emission rate. By taking advantage of the enhancement from the resonant cavity, the narrowest sub-10-mHz-linewidth laser and a $10^{-16}$-fractional-frequency-stability superradiant active optical clock (AOC) have been achieved. However, a laser with atomic spontaneous radiation being destructively inhibited in an anti-resonant cavity, where the atomic resonance is exactly between two adjacent cavity resonances, has not been reported. Herein, we experimentally demonstrate inhibited stimulated emission and termed it an inhibited laser. Compared with traditional superradiant AOCs, which exhibit superiority in terms of the high suppression of cavity noise, the suppression of the cavity-pulling effect of an inhibited laser can be further improved by a factor of $(2F/pi)^2$, i.e., 2.07 in this work, which was improved from 26 to 53 times. This study will guide further development of AOCs with better stability, and thus, it is significant for quantum metrology and may lead to new research in the laser physics and cavity quantum electrodynamics fields.
分类： 光学 >> 量子光学 提交时间： 2023-02-19
摘要： Resampling by interpolation is the traditional method to process sample in nonunform sampling Fourier transform spectrometer. Nonuniform discrete Fourier transform is an alternative to interpolation that has not been overlooked before. With the aid of experiment, we systematically compare the NUFFT method with resampling by interpolation FFT method in nonuniform sampling Fourier transform spectrometer. We found that NUFFT is comparable to interpolation in spectral profile and spectral noise levels and is better in spectral amplitudes. We also found that It has significant advantage in under-sampling and anti-aliasing property which is offered by the unique non-periodic nature of nonuniform sampling. It is faster and consumes less computer memory in our python implementation. Overall, we found that NUFFT is superior to traditional interpolation method with mostly better performances as well as additional capabilities.
分类： 光学 >> 量子光学 提交时间： 2023-02-19
Xiao Sun
Song Liang
Weiqing Cheng
Shengwei Ye
Yiming Sun
Yongguang Huang
Ruikang Zhang
Jichuan Xiong
Xuefeng Liu
John H. Marsh
Lianping Hou
摘要： We report an AlGaInAs multiple quantum well integrated source of polarization controlled light consisting of a polarization mode converter PMC, differential phase shifter(DPS), and a side wall grating distributed-feedback DFB laser. We demonstrate an asymmetrical stepped-height ridge waveguide PMC to realize TE to TM polarization conversion and a symmetrical straight waveguide DPS to enable polarization rotation from approximately counterclockwise circular polarization to linear polarization. Based on the identical epitaxial layer scheme, all of the PMC, DPS, and DFB laser can be integrated monolithically using only a single step of metalorganic vapor phase epitaxy and two steps of III V material dry etching. For the DFB-PMC device, a high TE to TM polarization conversion efficiency 98% over a wide range of DFB injection currents is reported at 1555 nm wavelength. For the DFB-PMC-DPS device, a 60 degree rotation of the Stokes vector was obtained on the Poincar\'e sphere with a range of bias voltage from 0 V to -4.0 V at IDFB is 170 mA.
分类： 光学 >> 量子光学 提交时间： 2023-02-19
摘要： Light-matter coupling strength and optical loss are two key physical quantities in cavity quantum electrodynamics (cQED), and their interplay determines whether light-matter hybrid states can be formed or not in chemical systems. In this study, by using macroscopic quantum electrodynamics (mQED) combined with a pseudomode approach, we present a simple but accurate method which allows us to quickly estimate the light-matter coupling strength and optical loss without free parameters. Moreover, for a molecular emitter coupled with photonic modes (including cavity modes and plasmon polartion modes), we analytically and numerically prove that the dynamics derived from the mQED-based wavefunction approach is mathematically equivalent to the dynamics governed by the cQED-based Lindblad master equation when the Purcell factor behaves like Lorentzians.
分类： 光学 >> 量子光学 提交时间： 2023-02-19
摘要： One of the fundamental challenges in nanophotonics is to gain full control over nanoscale optical elements. The precise spatiotemporal arrangement determines their interactions and collective behavior. To this end, DNA nanotechnology is employed as an unprecedented tool to create nanophotonic devices with excellent spatial addressability and temporal programmability. However, most of the current DNA-assembled nanophotonic devices can only reconfigure among random or very few defined states. Here, we demonstrate a DNA-assembled rotary plasmonic nanoclock. In this system, a rotor gold nanorod can carry out directional and reversible 360 degree rotation with respect to a stator gold nanorod, transitioning among 16 well-defined configurations powered by DNA fuels. The full-turn rotation process is monitored by optical spectroscopy in real time. We further demonstrate autonomous rotation of the plasmonic nanoclock powered by DNAzyme-RNA interactions. Such assembly approaches pave a viable route towards advanced nanophotonic systems entirely from the bottom-up.
分类： 光学 >> 量子光学 提交时间： 2023-02-19
摘要： Lee-Huang-Yang (LHY) fluids are an exotic quantum matter dominated purely by quantum fluctuations. Recently, the three-dimensional LHY fluids were observed in ultracold atoms experiments, while their low-dimensional counterparts have not been well known. Herein, based on the Gross-Pitaevskii equation of one-dimensional LHY quantum fluids in two-component Bose-Einstein condensates, we reveal analytically and numerically the formation, properties, and dynamics of matter-wave structures therein. Considering a harmonic trap, approximate analytical results are obtained based on variational approximation, and higher-order nonlinear localized modes with nonzero nodes are constructed numerically. Stability regions of all the LHY nonlinear localized modes are identified by linear-stability analysis and direct perturbed numerical simulations. Movements and oscillations of single localized mode, and collisions between two modes, under the influence of different initial kicks are also studied in dynamical evolutions. The predicted results are available to quantum-gas experiments, providing a new insight into LHY physics in low-dimensional settings.
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