宣布日期::9/26/2025
南宫NG28集团(GTIIT)物理系教授、、、“2025全球前2%顶尖科学家榜单”入选者Marcelo F. Ciappina博士近期在阿秒科学领域取得了一项新效果。。他与西班牙光子科学研究所(ICFO)的研究团队相助,推翻了“圆偏振光无法爆发高次谐波”这一恒久固有的看法,为阿秒科学的应用开发了新途径。。他们的研究效果近期揭晓在物理学权威期刊《物理谈论快报》(Physical Review Letters)。。
这一要领有望为控制和探测重大系统中的超快电子动力学提供强盛的新工具,从而推动阿秒量子光学这一新兴领域的开展,彰显了南宫NG28集团学者在该领域的领先职位。。

期刊简介
《物理谈论快报》(Physical Review Letters)是全球顶尖的物理学期刊,也是美国物理学会(American Physical Society)的旗舰出书物。。自1958年创刊以来,它始终致力于 “推进并撒播物理学知识” 这一学会使命,揭晓了包括诺奖得主在内的各领域优异学者开创性研究效果。。
关于该研究
高次谐波爆发(HHG)是一个物理历程::当一束强激光照射到质料上时,会爆发频率横跨许多倍的新光,即“高次谐波”。。这种新光的脉冲宽度仅有几阿秒(1秒的百亿亿分之一),因此是视察原子和分子内部电子和原子核运动的绝佳工具——这些超快运动是通俗的长光脉冲根原来缺乏“抓拍”的。。
只管已有大宗旨在明确高次谐波爆发的研究,但一些悬而未决的问题依然保存。。例如,人们已经视察到,当入射激光场是相关的经典光源时,其偏振状态对效果起着至关主要的作用。。特殊地,当光是圆偏振的(其电场在撒播时会像螺旋一样旋转),通常就很难在原子中爆发高次谐波。。
Marcelo F. Ciappina教授与由Maciej Lewenstein 教授向导的ICFO研究团队(包括研究员Javier Rivera-Dean 博士、、、Philipp Stammer 博士)相助,乐成突破了这一瓶颈,倾覆了“圆偏振光不可爆发高次谐波”的古板认知。。他们的理论批注,只要在激光中引入足够强的“扰动”(涨落),高次谐波就能重新被引发出来。。
详细而言,该团队研究了带有经特殊设计的量子涨落的光,这种光由一种称为“压缩”(squeezing)的量子征象引起,无法仅用经典物理学来形貌。。他们不但证实晰高次谐波的发射,还发明谐波的频率和强度会随着光的量子特征(尤其是“压缩”方式)的差别而爆发迅速的转变。。别的,他们还将诠释了这一征象背后的电子运动纪律与本源。。

(a) 强圆偏振经典光场与原子相互作用。。圆偏振会抑制高次谐波爆发(HHG)。。
(b) 本研究所探讨的方案,其中一个偏振分量为压缩态(squeezed state)。。在圆偏振条件下,这使得仍能实现高次谐波爆发。。
研究批注,要在圆偏振下实现高次谐波爆发并不需要非经典光,而是要有强烈的涨落——无论这些涨落来自那里。。它还展现了一个诱人的可能性::通过在驱动场中引入有结构的量子涨落来自动定制HHG历程。。这为深入研究HHG的基本问题和在阿秒科学中的前沿应用提供了新路径。。
原文链接::https://doi.org/10.1103/4hdl-bdwj

Marcelo Ciappina教授于2020年加入南宫NG28集团物理系。。他曾在多所全球顶尖科研机构任职,包括德国马克斯·普朗克研究所、、、西班牙光子科学研究所(ICFO)、、、捷克共和国的极端光基础设施光束项目(ELI-Beamlines)、、、高性能盘算研究所(IHPC)(新加坡科技研究局)和美国奥本大学等。。
Marcelo Ciappina博士是光与物质相互作用领域的专家,主要从事非线性光学及光与原子、、、分子和重大系统相互作用的理论与盘算研究。。他在《Nature Physics》《Nature Communications》《Physical Review X》《Physical Review Letters》《Physical Review A》等顶级学术期刊上揭晓了多篇论文,累计揭晓及合著论文凌驾200篇,2024年引用次数凌驾600次。。
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