全光器件在傳統(tǒng)的光通訊、量子信息等領(lǐng)域非常重要，其設(shè)計(jì)是基于光子在真實(shí)空間中的傳播和干涉，需要精確控制大量的光學(xué)元件，精密而復(fù)雜的全光器件很難實(shí)現(xiàn)。

　　在量子調(diào)控與量子信息重點(diǎn)專項(xiàng)的支持下，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)周正威、許金時(shí)研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上首次提出利用光學(xué)人工維度上的調(diào)控實(shí)現(xiàn)全光器件的設(shè)計(jì)。他們?cè)诶碚撋咸岢鐾ㄟ^(guò)調(diào)控簡(jiǎn)并光腔中的軌道角動(dòng)量光子設(shè)計(jì)全光量子存儲(chǔ)器和濾波器，將光子的軌道角動(dòng)量自由度映射為人造維度上的一個(gè)個(gè)空間格點(diǎn)，通過(guò)巧妙地設(shè)計(jì)人造維度中格點(diǎn)的躍遷，等效光子在真實(shí)空間維度上的傳播，通過(guò)調(diào)控光子在人工維度上行為，最終實(shí)現(xiàn)全光器件的功能。研究團(tuán)隊(duì)提出了基于此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全光量子存儲(chǔ)器和光學(xué)濾波器的方法，簡(jiǎn)化全光器件設(shè)計(jì)難度，為光學(xué)人工維度的應(yīng)用開創(chuàng)了一條新的道路，制備成功包含這些簡(jiǎn)并的光學(xué)軌道角動(dòng)量模式的光腔。

　　相關(guān)成果在《Nature Communication》[6, Article Number 7704 (2015)]、《Physical Review Letter》[118, 083603 (2017)]和《Optical Letter》[42, 2042 (2017)]上發(fā)表。