新聞媒體聚焦
【新華社】我國(guó)科研人員利用對(duì)稱(chēng)性破缺實(shí)現(xiàn)偶極里德堡原子的量子調(diào)控
新華社武漢３月２８日電（記者 李偉）高里德堡原子本身具有大的誘導(dǎo)電偶極矩，因此里德堡原子間存在強(qiáng)的偶極相互作用，這一特性在量子計(jì)算和量子信息處理方面有重要應(yīng)用前景。記者２８日從中國(guó)科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所獲悉，我國(guó)科研人員利用對(duì)稱(chēng)性破缺實(shí)現(xiàn)了偶極里德堡原子的量子調(diào)控。
偶極原子的量子態(tài)操控極其困難，為解決這一難題，中科院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所劉紅平研究員和清華大學(xué)物理系尤力教授展開(kāi)合作研究，提出了一種利用對(duì)稱(chēng)性破缺動(dòng)態(tài)保全原子誘導(dǎo)電偶極矩方向的方案。
通常情況下，在原子的外場(chǎng)操控過(guò)程中量子態(tài)依然遵循絕熱演化規(guī)律，不利于原子間的偶極動(dòng)力學(xué)操控。如果對(duì)電場(chǎng)中的原子再施加一個(gè)垂直磁場(chǎng)，原子原有的對(duì)稱(chēng)性就會(huì)被破壞掉，原子的抗交叉程度也隨之顯著地弱化，使得在較慢的外場(chǎng)操控時(shí)間內(nèi)原子依然能從一個(gè)偶極狀態(tài)隧穿到具有同樣偶極極性的量子態(tài)，從而在相互作用調(diào)控前后保持原子的偶極極性不變。
基于武漢物數(shù)所良好的交叉場(chǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，研究團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)上觀測(cè)到了這一對(duì)稱(chēng)性破缺增強(qiáng)的非線性朗道－基納隧穿效應(yīng)。對(duì)稱(chēng)性破缺導(dǎo)致描述原子的基矢空間劇增，研究團(tuán)隊(duì)提出了一種局域化的動(dòng)力學(xué)研究方法，很好地復(fù)現(xiàn)了動(dòng)力學(xué)物理圖像和實(shí)驗(yàn)過(guò)程。這一研究結(jié)果近日發(fā)表在世界物理學(xué)頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》上。