西安光機(jī)所前沿光子學(xué)理論研究取得系列進(jìn)展
基于新型激光場結(jié)構(gòu)的光場調(diào)控是當(dāng)前光學(xué)與光子學(xué)領(lǐng)域的重要研究方向。光場調(diào)控主要分為線性調(diào)控(如調(diào)控色散和衍射、角動量、自旋軌道耦合)和非線性調(diào)控(調(diào)控介質(zhì)的非線性特性,如非線性光子晶體)兩種手段。在量子多體物理和凝聚態(tài)物理領(lǐng)域,如物質(zhì)的第五態(tài)玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)(前四種物質(zhì)為固體、液體、氣體和等離子體)也存在類似的調(diào)控方法,謂之量子調(diào)控——其中實(shí)驗(yàn)科學(xué)家最廣為采用的兩種方法是光晶格(線性調(diào)控)和費(fèi)希巴赫共振(非線性調(diào)控)。 玻色-愛因斯坦凝聚(更廣泛地說,冷原子)是一種天然的非線性物質(zhì),因?yàn)槠鋬?nèi)部原子-原子之間的相互碰撞會產(chǎn)生非線性效應(yīng);為此,玻色-愛因斯坦凝聚中涌現(xiàn)出諸多非線性現(xiàn)象,比如物質(zhì)波的四波混頻、亮孤子和暗孤子、渦旋與渦旋晶格、動態(tài)不穩(wěn)定性等。除了在基礎(chǔ)科學(xué)研究的重要作用,玻色-愛因斯坦凝聚在實(shí)際應(yīng)用中還具有廣闊的前景,比如用作冷原子干涉儀、原子激光器、具有前所未有精度的冷原子鐘和精密測量技術(shù),以及更令人興奮的量子信息處理領(lǐng)域。 |