8月16日消息（余予）來自華中科技大學(xué)消息顯示，華中大物理學(xué)院量子光科學(xué)吳穎教授團(tuán)隊在多量子物理領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。吳穎團(tuán)隊結(jié)合宇稱對稱性理論，提出了宇稱對稱性保護(hù)的多光子關(guān)聯(lián)輻射，并首次建立了宇稱對稱性和多光子關(guān)聯(lián)輻射之間的聯(lián)系。

據(jù)了解，普通的光輻射過程是以單光子的形式發(fā)生，即最小的能量單元為一個光子的能量。而多光子關(guān)聯(lián)輻射的最小能量單位變?yōu)槎鄠€關(guān)聯(lián)光子行成的多光子捆。從基礎(chǔ)意義來看，多光子關(guān)聯(lián)輻射拓展了人們對光輻射過程的認(rèn)識；在實(shí)際應(yīng)用方面，多光子關(guān)聯(lián)態(tài)為高保真度量子信息傳遞以及突破標(biāo)準(zhǔn)量子極限的量子精密測量提供了重要資源。

因此，高純度的多光子關(guān)聯(lián)輻射的實(shí)現(xiàn)成為量子光學(xué)以及量子信息科學(xué)中的重要研究課題之一。

針對這一研究課題，吳穎團(tuán)隊結(jié)合宇稱對稱性理論，提出了宇稱對稱性保護(hù)的多光子關(guān)聯(lián)輻射。其研究結(jié)果表明，激光驅(qū)動的量子比特翻轉(zhuǎn)和Rabi相互作用誘導(dǎo)的對稱性守恒躍遷只能導(dǎo)致具有偶數(shù)光子的腔內(nèi)光子捆的實(shí)現(xiàn)。

在適當(dāng)?shù)暮纳l件下，偶數(shù)個強(qiáng)關(guān)聯(lián)的光子取代普通輻射理論中單光子角色級聯(lián)輻射到腔外形成多光子關(guān)聯(lián)輻射；與此同時，奇數(shù)光子輻射過程幾乎完全被系統(tǒng)的對稱性抑制，這大大提高了關(guān)聯(lián)輻射的純度。在目前實(shí)驗可允許的條件下，該工作預(yù)言了純度接近100%的兩光子關(guān)聯(lián)輻射過程。

該成果的研究論文以“Parity-Symmetry-Protected Multiphoton Bundle Emission”為題于近日在中心物理學(xué)權(quán)威期刊《物理評論快報》上刊發(fā)。這一成果為多量子物理與對稱理論的交叉提供了新的思路，同時為對稱性保護(hù)的多光子激光和多光子源的實(shí)現(xiàn)提供理論指導(dǎo)。

華中大為論文唯一單位，論文作者包括18級博士生賓倩（第一作者），呂新友和吳穎教授，其中呂新友教授為論文通訊作者。

該工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金等項目的資助。

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