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    物理與材料科學學院宋國柱在《OpticsExpress》發文揭示了一維光學波導系統中隨機分布的原子鏈對外部光場的散射性質


    發布時間:2021-01-29

    物理與材料科學學院教師宋國柱在《Optics Express》上發表論文“Optical properties of awaveguide-mediated chain of randomly positioned atoms”,該文章利用數值模擬的方法研究了一維波導中原子系綜隨機分布在晶格勢阱中對外部輸入場的散射性質,克服了傳統解析方法由于希爾伯特空間太大所帶來的計算上的困難和不足,從而獲得了系統的新特性,揭開了一維波導表面原子系綜隨機分布所引起的深層次物理機制。

    最近,隨著納米技術不斷發展,一維波導中量子發射器對光子的散射問題得到廣泛研究。一維光學納米波導系統十分特別,它不僅可以束縛光子,還可以增強光子和量子發射器之間的相互作用強度,這兩個特點對于量子信息技術和量子設備應用都是十分重要的。迄今為止,人們大多研究了一維波導中單個原子或多個等間距排列的原子的散射性質。然而,在實際條件下,一維波導表面囚禁原子的晶格勢阱存在缺陷,這會導致原子之間的距離并非完全一樣。因此,基于這一出發點,我們在本論文中主要研究一維波導中隨機分布在晶格勢阱中的原子對外部輸入場的散射性質。我們發現在透射場的二階光子關聯函數中出現了初始聚束效應和持續的量子拍頻效應。

    該工作近期被美國光學學會期刊OpticsExpress》接收發表(2021,29(2),1903–1917)。物理與材料科學學院宋國柱為論文第一作者兼通訊作者,郭金良為第二作者,天津師范大學為第一單位。此外,該工作是與日本理化所聶偉博士后、新加坡國立大學L CKwek和清華大學龍桂魯教授合作完成。

    成果得到國家自然科學基金-理論物理專項“一維波導中光子輸運及相關應用的研究”(No.11947037)、青年基金納米光子波導中原子系綜的散射性質No.12004281)和天津市高等學校創新團隊—“量子物理TD13-5077)的支持。

    文章鏈接:https://www. osapublishing.org/oe/fulltext.cfm? uri= oe-29-2-1903&id=446499



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