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科學(xué)家利用光在固體材料中設(shè)計(jì)量子態(tài)的原理(科學(xué)家利用光在固體材料中設(shè)計(jì)量子態(tài)的原因)

Time:2024-06-15 00:58:32 Read:647 作者:CEO

材料的電性能由材料中電子的運(yùn)動(dòng)決定。例如,如果電子可以自由移動(dòng),則該材料被定義為金屬,否則它是絕緣體。為了改變這些固體的電性能,一般采用加熱、加壓或添加雜質(zhì)等方法。這是因?yàn)楣腆w中原子位置的變化會(huì)相應(yīng)地改變電子的運(yùn)動(dòng)。

相比之下,有人提出了Floquet 態(tài),其中當(dāng)光照射到物質(zhì)上時(shí),原始量子態(tài)被復(fù)制。通過(guò)采用這樣的概念,可以很容易地用光操縱物質(zhì)的量子態(tài),這可以有效地應(yīng)用于量子系統(tǒng)。

科學(xué)家利用光在固體材料中設(shè)計(jì)量子態(tài)的原理(科學(xué)家利用光在固體材料中設(shè)計(jì)量子態(tài)的原因)

在之前的實(shí)驗(yàn)中,由于光的頻率較高,在固體中達(dá)到Floquat狀態(tài)所需的光強(qiáng)度很高。而且,F(xiàn)loquet狀態(tài)只持續(xù)了很短的時(shí)間,250飛秒(一飛秒是萬(wàn)億分之一秒)。由于其瞬態(tài)性質(zhì),對(duì)其特性的更多定量研究受到限制。

浦項(xiàng)科技大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)連續(xù)微波照射,成功地在石墨烯約瑟夫森結(jié)(GJJ)中實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的Floquet 態(tài)。光的強(qiáng)度已降低至之前實(shí)驗(yàn)的萬(wàn)億分之一,大大減少了熱量的產(chǎn)生,并實(shí)現(xiàn)了持久的Floquet狀態(tài)。

研究團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了一種新型超導(dǎo)隧道光譜儀,以高能量分辨率測(cè)量Floquet態(tài)。這對(duì)于定量驗(yàn)證Floquet 態(tài)的特性是必要的,F(xiàn)loquet 態(tài)的變化取決于施加到設(shè)備上的光的強(qiáng)度、頻率和偏振。

領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的Gil-Ho Lee 和Gil Young Cho 教授解釋說(shuō):“這項(xiàng)研究的意義在于,我們創(chuàng)建了一個(gè)可以詳細(xì)研究Floquet 狀態(tài)的平臺(tái)?!彼麄冄a(bǔ)充說(shuō):“我們計(jì)劃進(jìn)一步研究光的特性(例如偏振)與弗洛奎特態(tài)之間的相關(guān)性?!?'

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