“飞秒光物理和介观光学”立异研讨集体在微腔
来源:中巴车网 发表于2019-07-19 03:46:24 编辑:洪欣
摘要: 北大物理学院飞秒光物理和介观光学立异研讨集体成员肖云峰研讨员与龚旗煌院士在微腔量子电动力学研讨方面取得打破,研讨成果于2019年5月30日宣布在物

  北大物理学院“飞秒光物理和介观光学”立异研讨集体成员肖云峰研讨员与龚旗煌院士在微腔量子电动力学研讨方面取得打破,研讨成果于2019年5月30日宣布在物理学范畴的尖端刊物《物理谈论快报》上【Yong-Chun Liu et al., Coherent Polariton Dynamics in Coupled Highly Dissipative Cavities, Phys. Rev. Lett. 112, 213602 (2019)】。论文榜首作者为北京大学物理学院博士研讨生刘永椿,合作者包含物理学院2009级本科生李昊坤(现在美国加州大学伯克利分校攻读博士学位),美国哥伦比亚大学Chee Wei Wong等人。

  长期以来,在单量子水平下完成光与物质强耦合相互效果是量子调控的重要方针之一。典型的试验体系是腔量子电动力学体系,强耦合要求偶极子与腔模光场的耦合强度大于体系各种耗散。为了完成强耦合,人们首要重视进步光学微腔的质量因子和减小形式体积。但由于衍射极限及制备工艺的约束,很难在单个微腔中一起完成超高质量因子和极小形式体积。北大“飞秒光物理和介观光学”立异研讨集体研讨人员及哥伦比亚大学的合作者提出,在耦合腔体系中经过暗态相互效果完成强耦合,能够战胜在单个微腔中对超高质量因子和极小形式体积的要求。研讨标明:当单个偶极子置于一个高度耗散微腔(具有较小形式体积,但无需超高质量因子),在另一个辅佐微腔(具有超高质量因子,但无需极小形式体积)协同效果下,能够完成体系的强耦合相互效果。这为量子控制供给了战胜耗散和退相干的重要手法,为单量子水平光与物质相干相互效果的研讨供给了新的渠道。

  经过耦合一个辅佐腔在高耗散腔中完成偶极子与光场强耦合示意图

  这是“飞秒光物理和介观光学”立异研讨集体成员在微腔光子学和量子光学研讨方向上取得的最新进展。近期的研讨成果还包含:使用腔光力体系中两个极化子形式的共振将光力非线性系数进步两个数量级,并使用该增强的非线性效果制备出光子-声子极化子对,为腔光力体系控制光子和声子供给了新的重要手法【Yong-Chun Liu et al., Phys. Rev. Lett. 111, 083601 (2019)】;经过动态调控微腔光学形式的耗散,从本质上战胜了量子反效果的加热效应,使得机械振子的冷却速率更快,且冷却极限下降2-3个数量级,为操作并使用光力相互效果供给了新的思路【Yong-Chun Liu et al., Phys. Rev. Lett. 110, 153606 (2019)】;结合光学微腔形式的超高质量因子和等离激元的光场高度局域优势,取得新式复合光场形式,使得单原子和单光子的相互效果深化到了更强的耦合极限【Yun-Feng Xiao et al., Physical Review A 85, 031805(R) (2019) (快速通Rapid Communications),该作业作为复合形式的代表性研讨在最近宣布的Nature Physics总述文章中被图文要点介绍】。

  上述系列研讨作业得到了科技部973方案、国家自然科学基金委、人工微结构和介观物理国家要点试验室及量子物质科学协同立异中心的支撑。

  修改:安定

  

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