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科學家利用光在固體材料中設計量子態(tài)

時間:2022-04-05 08:45:51 來源: cnBeta.COM


材料的電學特性是由材料中的電子運動決定的。例如,如果電子可以自由移動,則該材料被定義為金屬,否則就是絕緣體。為了改變這些固體的電性能,一般采用加熱、加壓或添加雜質的方法。這是因為固體中原子位置的變化會相應地改變電子的運動。

與此相反,有人提出了弗洛凱態(tài),即當光照射在物質上時,原來的量子態(tài)被復制出來。通過采用這樣的概念,物質的量子態(tài)可以很容易地用光來操縱,這可以有效地應用于量子系統(tǒng)。

在以前的實驗中,由于光的頻率很高,在固體中實現弗洛奎特態(tài)的光強度很大。而且,弗洛奎特態(tài)只持續(xù)了很短的時間,即250飛秒(1飛秒是一萬億分之一秒)。由于其瞬時性,對其特性的更多定量研究受到了限制。

POSTECH研究小組成功地在石墨烯約瑟夫森結(GJJ)中實驗性地實現了穩(wěn)定的弗洛奎特狀態(tài),并通過對其進行連續(xù)的微波照射。光的強度已經降低到以前實驗的一萬億分之一,大大減少了熱量的產生,并實現了持續(xù)長久的Floquet狀態(tài)。

研究小組還開發(fā)了一種新型的超導隧道光譜,以高能量分辨率測量弗洛凱狀態(tài)。這對于定量驗證Floquet狀態(tài)的特性是必要的,該狀態(tài)根據應用于該設備的光的強度、頻率和偏振而變化。

領導這項研究的Gil-Ho Lee和Gil Young Cho教授解釋說:"這項研究的意義在于,我們已經創(chuàng)建了一個可以詳細研究Floquet狀態(tài)的平臺。"他們補充說:"我們計劃進一步研究光的屬性,如偏振,與弗洛凱狀態(tài)之間的相關性。"


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