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我校郭光灿院士团队在磁力体系研讨方面获得新进展。该团队的董春华教授研讨组经过磁振子与声子相互效果,在磁力体系中完成了磁振子频率梳。该研讨成果于2023年12月11日宣布在世界学术期刊《PhysicalReviewLetters》。
光学频率梳,即频率域上具有均匀距离的相干光谱,开始用于时刻和频率丈量。近二十年来,光学频率梳在天文学与宇宙学、光学原子钟、激光雷达(LiDAR ) 、低噪声微波源、相干光通信、量子密钥分发、双光梳光谱学等范畴上展示出了宽广的使用远景。此外,其他物理体系中的频率梳也得到了广泛的研讨,例如微波体系和声子体系。但是,完成可使用于高精度磁频计量的磁振子频率梳现在仍面对应战。
图1:a.磁振子与声子之间的耦合示意图;b-c.经过级联的磁力学相互效果,构成磁振子频率梳,频率距离是机械频率ωb。
针对这一难题,研讨团队经过磁-力学相互效果在具有机械形式的谐振腔中试验发生了一个磁振子频率梳。此动力学进程由一个处于蓝失谐的外部强泵浦诱导发生,该泵浦使磁致弹性效应导致的磁力学非线性相互效果明显地增强。当泵浦功率满足强时,磁力非线性效果明显,在磁力体系中能够观察到相似克尔频率梳效应的级联四波混频,由此发生一个多达20根梳齿线的磁振子频率梳,频率距离为10.08MHz,等于机械形式的谐振频率。此外,研讨团队经过外部注入确定的方法完成了对磁子频率梳梳齿频率距离的调谐以及安稳。该作业不只推进了磁振子体系的非线性物理研讨,还解锁了磁振子频率梳用于传感和计量的潜力。
图2:a.磁振子频率梳随泵浦功率添加的演化;b-c.a图中不同演化阶段磁振子频率梳的试验与模仿光谱。
徐冠庭、张劢为该论文的一起榜首作者,沈镇、董春华为该论文的通讯作者。上述研讨得到了科技部要点研制方案、我国科学院、国家自然科学基金委等单位的支撑。
(我国科学院量子信息要点试验室、我国科学院量子信息和量子科学技术创新研讨院、物理学院、科研部)
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