南科大丛龙庆课题组揭秘光子刹车与和平精英联手免费开启科技软件下载新篇章
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谐振腔的研究中成功实现了“光子刹车”效应，并且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、线性频率转化等过程，这些发现为调控和控制光子行为提供了新的思路。
如果将谐振腔内的光子比作高速公路上的汽车，那么就需要一种类似于汽车刹车系统来控制它们。在这个实验中，科学家们通过向激发的谐振腔内注入损耗来改变非稳态光子的弛豫阻尼，从而实现对其“刹车”。这种控制方式可以在皮秒甚至飞秒量级上操作，这对于多种高性能应用来说是至关重要的。
他们使用具有两个本征模式的谐振腔作为示例，在激发后这两个模式会以不同的弛豫寿命和频率辐射出去。当科学家们选择合适时机向腔内注入载流子时，就能够控制瞬态损耗并观察到各种有趣现象。这一技术不仅允许精确调节非稳态光子的动力学，还使得科学家们能够从频域分析这些调制过程。
通过太赫兹光泵探测技术，他们能够实时监测这些过程，并且发现两种异步调制现象，其中一个涉及到了新的频率分量产生，而另一个则显示出了明显的“涟漪”效应。此外，他们还利用瞬态双极化模型来物理上理解这一过程，并且重现了所有实验中的特征。
此项研究不仅展示了一种全新的方法，用以在没有影响其他属性的情况下从时域剥离简并模式，而且也揭示了一种线性的频率转换机制，这对于太赫兹通信领域来说是一个巨大的突破。此外，该团队还提出了可能用于量子压缩状态产生的一般原理。
该论文由丛龙庆作为唯一通讯作者撰写，其主要支持单位为南方科技大学。该工作得到了国家自然科学基金面上项目和国家青年人才计划项目的大力资助。