近日，中山大學(xué)教授王雪華/劉進(jìn)團(tuán)隊(duì)與合作者，在固態(tài)量子光學(xué)研究方面取得重要進(jìn)展，他們?cè)趪?guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了超快脈沖激光驅(qū)動(dòng)下的固態(tài)二能級(jí)輻射子動(dòng)態(tài)共振熒光光譜的實(shí)驗(yàn)測(cè)量和按需調(diào)控。相關(guān)研究發(fā)表于《自然-光子學(xué)》。
二能級(jí)輻射子的共振熒光是量子光學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)研究中的重要課題，在現(xiàn)代光量子信息技術(shù)發(fā)展過程中扮演著關(guān)鍵的角色。經(jīng)過國(guó)際國(guó)內(nèi)持續(xù)多年的研究，人們對(duì)二能級(jí)輻射子在連續(xù)激光驅(qū)動(dòng)下共振熒光的光子統(tǒng)計(jì)特性與光譜形成機(jī)制已經(jīng)有了比較清晰的認(rèn)識(shí)。
而當(dāng)引入超快脈沖激光時(shí)，由于光與輻射子超短時(shí)間尺度下的相干相互作用，共振熒光呈現(xiàn)出與連續(xù)激光驅(qū)動(dòng)相比截然不同的特性。迄今為此，超快脈沖共振熒光的動(dòng)態(tài)光譜與時(shí)域演化過程尚未在任何二能級(jí)輻射子體系中得到實(shí)驗(yàn)觀測(cè)。
研究人員瞄準(zhǔn)超快脈沖作用下光場(chǎng)與二能級(jí)輻射子如何動(dòng)態(tài)相互作用這一懸而未決的國(guó)際前沿問題，首次基于半導(dǎo)體量子點(diǎn)與微柱腔的耦合實(shí)現(xiàn)了超快脈沖激光驅(qū)動(dòng)下二能級(jí)輻射子動(dòng)態(tài)共振熒光光譜的實(shí)驗(yàn)測(cè)量，并觀測(cè)到了邊帶非對(duì)稱性，邊帶時(shí)序性等新穎量子效應(yīng)。這項(xiàng)研究對(duì)進(jìn)一步提升量子光源性能、構(gòu)建光子數(shù)疊加態(tài)、光子數(shù)糾纏態(tài)等新型光量子態(tài)以及實(shí)現(xiàn)量子態(tài)的超快操控具有重要意義。
論文共同通訊作者王雪華表示，該研究為超快脈沖作用下輻射子的超快時(shí)域振蕩提供了強(qiáng)有力的證據(jù)，為進(jìn)一步理解光與物質(zhì)相互作用機(jī)理提供了新的思路，為提升量子光源的性能、構(gòu)建新型光量子態(tài)以及實(shí)現(xiàn)量子態(tài)的超快操控開辟了新的途徑。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41566-023-01359-x
本文鏈接：固態(tài)量子光學(xué)研究取得重要進(jìn)展http://m.lensthegame.com/show-11-2504-0.html
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