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南开研究团队发现拉比振荡手性效应
来源: 南开大学新闻网发稿时间:2020-09-17 11:11

  南开新闻网讯(通讯员 胡毅 夏焕云) 拉比振荡最早在核磁共振中发现,是核磁共振光谱法和核磁共振成像技术的基础。广义地,它被定义为外场驱动下的一种周期性振荡现象,广泛应用于量子计算、量子光学和凝聚态物理等领域。考虑到拉比振荡中磁场或类磁场作用引起的时间反演对称破缺,手性应暗含在该动力学过程中。然而迄今为止,手性现象一直未被发现。

  南开大学物理科学学院陈志刚教授、许京军教授领导的课题组理论研究发现,手性存在于拉比振荡的相位演化中。对于失谐量反号的拉比系统,两者中的拉比振荡可在相位演化上出现镜面对称。该手性效应能反应在拉比振荡的相干关系上。在同一失谐的拉比系统中,从不同能级出发的两个拉比振荡表现出能级依赖的相干相长或相消关系,且受到对称保护。该团队进一步完成了实验论证。二能级系统通过光子晶格中的两个布洛赫模式来构建,而驱动场由纵向周期调制来类比实现。该纵向调制通过光诱导方式写入,相应的失谐量易于调节。基于此可调的光学拉比系统,该团队观察到了能级依赖的相干长消现象(图一),实验证实了拉比振荡中手性的存在。

  实现拉比振荡手性效应的实验装置。插图为观测的能级依赖的相干长消关系。

  该研究以“Unveiling chiral phase evolution in Rabi oscillations from a photonic setting”为题发表在《Physical Review Letters》上。本工作南开大学为第一完成单位,南开大学博士生张平为第一作者,南开大学胡毅副教授、陈志刚教授和许京军教授为共同通讯作者。相关工作受到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目等资助。

  论文链接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.125.123201

编辑:张丽

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