记者从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士团队李传锋、许金时、韩永建等人将携带不同轨道角动量的光子(又称为涡旋光子)束缚在简并光学谐振腔内,通过引入光子的自旋轨道耦合人工合成了一维的拓扑晶格,为拓扑量子模拟开创了一种新的方法。研究成果4月19日发表在国际期刊《自然·通讯》上。
在科学研究中,由于三维物理世界的限制,往往难以研究三维以上的物理系统的性质及演化特性。针对这一难题,研究人员提出可以通过人工合成维度的方式来解决。例如,在一个三维系统中引入两个人工合成维度,就可以在该系统上研究五维的物理性质。
涡旋光子携带的轨道角动量数目原理上可以无限,是构建人工合成维度的理想载体。我国学者周正威教授研究组早在2015年就首次理论提出基于人工合成光子轨道角动量维度实现量子模拟的方案。李传锋、许金时等人在这一方向上进行了长期的实验探索,先后搭建了基于平面镜、球面镜和椭球面镜的简并光学腔,实现腔内超过46阶轨道角动量模式的谐振。在此基础上,研究组创造性地在驻波简并腔中引入具有各向异性的液晶相位片,实现腔内涡旋光子轨道角动量和光子自旋的耦合。腔内光子所携带的轨道角动量是整数分立的,与一维离散晶格相对应。因此携带不同轨道角动量的光子可以等效为位于不同晶格格点上的准粒子,并通过自旋自由度将具有不同轨道角动量的光子耦合起来,从而模拟粒子在不同晶格格点之间的来回跃迁。利用共振能谱探测技术,研究组直接刻画了该自旋轨道耦合系统的态密度和能带结构。利用该实验装置优异的可调谐性能,清晰展现了周期性驱动系统能带打开和闭合的演化过程。研究组进一步引入不同的演化时序,系统地研究了不同拓扑结构的特性并探测到拓扑绕数。
这项成果验证了利用涡旋光子固有自旋和轨道角动量作为人工合成维度的可行性,为研究丰富的拓扑物理系统提供了一个高度紧凑的实验平台。
凡本网注明“XXX(非现代青年网)提供”的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和其真实性负责。
2022-04-02 05:25
2022-04-02 05:41
2022-04-02 05:30
2022-04-02 05:34
2022-04-02 05:34
2022-04-02 05:32
2022-04-02 05:37
2022-04-02 05:27
2022-03-31 18:43
2022-03-31 18:47
2022-03-31 18:29
2022-03-31 18:36
2022-03-31 18:32
2022-03-31 18:30
2022-03-31 18:36
2022-03-31 18:31
唐朝历史上资格最老的高级将领郭子仪,见证了整个唐玄宗、唐肃宗和唐代宗时代,儿媳是皇帝的女儿,自己更被皇帝称为尚父,官儿算是做到了极
2022-03-28 16:48
安史之乱结束后,安禄山的地盘上崛起的三位节度使李宝臣、田承嗣和李怀仙,他们曾经是战友,在安禄山和史思明麾下对抗中央,投降后成了同事
2022-03-28 16:48
根据《三国演义》里的描述,体现董卓的残暴不止是他好色、奸淫宫女,而是他爱吃人肉,只要是被他发现有异心的官员,就当场杀掉,并饮其血食
2022-03-28 16:48
歇后语是我国民间流传得最广的传统语言文化之一,它集诙谐幽默于一体,集中反映了我国劳动人民的聪明和才智。歇后语最大的特点是谐音、比喻
2022-03-28 16:48
四大名著中的歇后语,你值得拥有!歇后语是我国民间流传得最广的传统语言文化之一,它集诙谐幽默于一体,集中反映了我国劳动人民的聪明和才智
2022-03-28 16:48
厦门海关统计,今年1-2月,福建省出口纺织服装268亿元人民币,同比增长9 9%。数据显示,民营企业是福建省纺织服装出口的主力军。1-2月,福
2022-03-26 23:53
3月23日,深圳包子铺老板12家店让外卖小哥免费吃火上热搜,网友纷纷点赞称要多买包子支持老板。包子铺老板陶先生回应称,会把爱心举措延续
2022-03-26 23:53
一心想着建楼改善村里条件,没想到却导致了村集体资产的流失……近日,面对前来回访的浙江省台州市路桥区路南街道纪工委干部,原邵家村两任
2022-03-26 23:53
3月18日,证监会公布2022年3月证券公司白名单,光大证券、中信证券、中原证券等27家证券公司在列。据悉,证监会对公司治理、合规风控有效的
2022-03-26 23:53