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物理与材料科学学院宋国柱在《OpticsExpress》发文揭示了一维光学波导系统中随机分布的原子链对外部光场的散射性质


发布时间:2021-01-29

物理与材料科学学院教师宋国柱在《Optics Express》上发表论文“Optical properties of awaveguide-mediated chain of randomly positioned atoms”,该文章利用数值模拟的方法研究了一维波导中原子系综随机分布在晶格势阱中对外部输入场的散射性质,克服了传统解析方法由于希尔伯特空间太大所带来的计算上的困难和不足,从而获得了系统的新特性,揭开了一维波导表面原子系综随机分布所引起的深层次物理机制。

最近,随着纳米技术不断发展,一维波导中量子发射器对光子的散射问题得到广泛研究。一维光学纳米波导系统十分特别,它不仅可以束缚光子,还可以增强光子和量子发射器之间的相互作用强度,这两个特点对于量子信息技术和量子设备应用都是十分重要的。迄今为止,人们大多研究了一维波导中单个原子或多个等间距排列的原子的散射性质。然而,在实际条件下,一维波导表面囚禁原子的晶格势阱存在缺陷,这会导致原子之间的距离并非完全一样。因此,基于这一出发点,我们在本论文中主要研究一维波导中随机分布在晶格势阱中的原子对外部输入场的散射性质。我们发现在透射场的二阶光子关联函数中出现了初始聚束效应和持续的量子拍频效应。

该工作近期被美国光学学会期刊OpticsExpress》接收发表(2021,29(2),1903–1917)。物理与材料科学学院宋国柱为论文第一作者兼通讯作者,郭金良为第二作者,亚博2020最新版为第一单位。此外,该工作是与日本理化所聂伟博士后、新加坡国立大学L CKwek和清华大学龙桂鲁教授合作完成。

成果得到国家自然科学基金-理论物理专项“一维波导中光子输运及相关应用的研究”(No.11947037)、青年基金纳米光子波导中原子系综的散射性质No.12004281)和天津市高等学校创新团队—“量子物理TD13-5077)的支持。

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


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