对话：Ina Heckelmann，Mathieu Bertrand 博士和 Alex Dikopolstev 博士

Ina、Mathieu、Alex，你们好。能否向我们的科学界同僚们自我介绍一下？

我们是光与物质相互作用领域的三位青年研究人员，目前在苏黎世联邦理工学院量子电子学研究所 Jérôme Faist 小组工作。尽管我们可能自认为是实验学家，但科研背景却相当复杂：我们的技术组合有点像“大锅炖”，从理论与计算物理到工程学，均有涉猎。

我们的研究重点是量子工程，特别是被称为“量子级联激光器”的复杂半导体器件。在这些器件的支持下，所生成的激光具备大自然并非“免费”赠予的波长，如中红外线和太赫兹。实际上，此类波长的相干光对于在分子级研究光与物质相互作用具有关键意义。

我们为长波长电光器件的开发倾注了大量的精力，但同时也始终关注物理学领域内的新现象，即使它们在未来几年内至少不会实际应用。但说到底，科学有趣且充满吸引力之处就在于，我们永远不知道自己会在什么时候、以何种方式运用所掌握的知识。

你们最近发表了一篇影响力很大的论文，关于快速增益激光器中的量子游走梳 [1]，为宽带、稳定和可调谐频率梳铺平了道路。你们认为这个领域接下来会面临什么重大挑战？

我们发现了一种可以生成多波长激光的完全创新机制，它可以显著改善频谱学的应用，但作用不仅限于此。我们需要优先改善的其中一个方面是，通过降低按要求调整参数的难度来增强此类平台的通用性；例如，可用输出功率、频率梳频谱宽度等参数。

再者，另一个经常被忽略的关键问题是传播与新平台相关的知识。这样，新的研究发现才能影响一大批不同的研究领域。如果无法清楚解释适当的词汇和概念，就难以向不同的领域有效传达新工具的功能和优势。

最后，我们还需要保持富有创造性的思维和开放的心态，勇于挑战自我，在看待这些设备时，不要局限于激光物理学家的眼光，还要探究可以从中汲取哪些其他知识。例如，我们最近发现平台上的光子可以模拟固态现象，但需要使用电子统计数据。

UHFLI Boxcar 平均器为你们的研究提供了怎样的支持？

毫不夸张地说，UHFLI Boxcar 平均器为我们的测量装置提供了重要补充，使得我们在获得优质实验结果方面取得了重大进展。我们过去使用 20 世纪 80 年代的旧式模拟电子设备进行研究，而 UHFLI 可以帮助我们撤掉 10 根 BNC 电缆，将我们的信噪比提高超过 15 dB，缩短测量时间，并在以太网连接和 LabOne 软件工具箱的帮助下降低装置的总体复杂度。我们可以轻松实现测量参数的远程控制，此外，易用性的提升使得我们能够顺利地培训他人使用装置或执行测量。

总的来说，使用 UHFLI Boxcar 平均器进行的时间分辨测量具有至关重要的作用，能够为我们近期发表的论文中的主要主张以及许多下一代项目的启动提供重要支持。

一台设备就能带来如此之多的改进，着实令人大为惊叹。

你们工作之余喜欢做什么？

我们通过各种方式来打发闲暇时光，有登山、徒步、滑雪等户外运动，也有棋盘游戏、瑜伽等室内活动。我们享受朋友、实验室同事和家人的陪伴，经常到大自然当中去，尽情参与瑞士丰富多彩的野外活动。同时，我们也喜欢在家中度过安静、放松的时光。

[1] Quantum walk comb in a fast gain laser. Science 382, 6669 (2023)