南科大丛龙庆课题组揭秘光子刹车视频黑科技app解析新奇效应

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  • 2025年05月11日
  • 近日,南方科技大学电子与电气工程系副教授丛龙庆及其团队在超材料构造的谐振腔中成功实现了“光子刹车”效应,并通过太赫兹光泵探测技术对这一现象进行了精确的观察。他们利用皮秒尺度的时间尺度,观察到非稳态光子的弛豫模式剥离、线性频率转化等有趣现象,并将这一研究成果发表在Nature Communications上。 如果将谐振腔内的光子比作高速公路上的汽车

南科大丛龙庆课题组揭秘光子刹车视频黑科技app解析新奇效应

近日,南方科技大学电子与电气工程系副教授丛龙庆及其团队在超材料构造的谐振腔中成功实现了“光子刹车”效应,并通过太赫兹光泵探测技术对这一现象进行了精确的观察。他们利用皮秒尺度的时间尺度,观察到非稳态光子的弛豫模式剥离、线性频率转化等有趣现象,并将这一研究成果发表在Nature Communications上。

如果将谐振腔内的光子比作高速公路上的汽车,那么“光子刹车”就是一种控制这些非稳态光子的方法,它通过向激发的谐振腔中注入损耗来改变其弛豫时间,从而使它们迅速达到稳定状态。这一过程往往发生在皮秒甚至飞秒量级,是一个极其复杂和微妙的物理过程。

这项研究显示出,如果我们能够精确地控制损耗,就可以实现对非稳态光子的精细调控,这就像给汽车安装可控摩擦系统一样,可以减缓或加快速度。不同于其他任何控制方法,这种方式允许我们操纵时机,在极短的时间尺度内影响非稳态光子的行为。

实验结果展示了两个本征模式之间异步调制和涟漪效应,这些都是由于瞬态损耗注入导致。在频域分析中,我们可以清楚地看到这两个模式如何被调制,以及这种调制是如何产生涟漪效应。此外,实验还验证了瞬态双极化模型,该模型从物理上解释了这个非稳态过程,并且能准确预测所有实验结果。

此项工作不仅为超快波束扫描器件提供了一种新的方法,也为太赫兹通信中的线性频率转换提供了一条可能之路。此外,由于该技术对于量子压缩态产生具有潜力,因此它也可能开启新的一道科学研究之门。