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华东师大吴健教授团队揭示强激光里德堡态激发的普适机制
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本文摘要:近期,华东师大仪器光谱科学与技术国家重点实验室吴健教授团队在超快暴光诱导里德堡态唤起研究领域获得最重要进展。

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近期,华东师大仪器光谱科学与技术国家重点实验室吴健教授团队在超快暴光诱导里德堡态唤起研究领域获得最重要进展。该团队利用飞秒强劲激光与分子相互作用产生里德堡原子,并融合电子-原子核关联能谱技术,说明了了多光子共振唤起是强激光诱导里德堡态产生的普适机制。研究结果公开发表于近期一期《大自然通讯》。图:仪器光谱科学与技术国家重点实验室吴健教授(右)与博士研究生张文斌(左)柳暗花明:两年重复试验探寻终得突破据研究团队成员讲解,这项研究成果从最开始实验数据取得到最后文章公开发表历时将近2年。

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2017年初,研究团队找到强劲激光场起到下产生的中性里德堡原子和电荷的粒子一样可以被探测器观测到。然而,他们分析数据找到中性里德堡原子的原子核能谱经常出现了怪异的锐利峰结构,这与之前研究人员明确提出的常规的挫败隧穿着图像的预测结果很不一样。

在这之后很长的一段时间里,研究团队展开了多次辩论和分析,大大明确提出新的物理说明,但又迅速被自己驳斥。但他们并没因此退出,而是大大提升测量的精度和分辨率,并测试有所不同的物理条件下里德堡态的唤起过程,期望可以理解里德堡态唤起背后确实的普适的物理机制。

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在经历了数不胜数的实验以及重复辩论后,吴健教授团队最后找到,当把电子与原子核关联一起考虑到时,所有问题都迎刃而解了。低唤起的中性里德堡态原子之妄超快强劲激光起到下,原子或分子内的束缚电子将从光场中吸取光子能量再次发生电离。根据激光强度的有所不同,电子的超快电离可以解读为多光子电离或量子隧穿着机制。近年来,研究人员找到,在强劲激光场起到下,电子有一定的概率不被电离而被拘禁在里德堡态,构成平稳的中性里德堡原子分子。

里德堡原子分子在仪器光谱与精密测量、量子非线性光学、非均衡量子多体动力学、量子计算出来与量子信息等交叉研究前沿中有许多最重要的应用于。作为产生里德堡原子分子的最重要手段之一,强激光诱导里德堡态唤起在中性原子加快、将近阈值谐波产生、的电子光电子序结构产生以及多光子拉比波动等强场物理现象中某种程度具有最重要的应用于。经过大大的科学探寻,研究人员明确提出强激光诱导里德堡态唤起的物理机制与原子分子电离机制类似于,可以用多光子共振唤起或挫败量子隧穿着图像来说明。然而,自从强激光诱导里德堡态唤起现象被找到以来,强劲激光场起到下产生里德堡原子分子的物理机制仍然在多光子共振唤起机制和挫败隧穿着机制二者之间备受争议。

其主要原因是,在过去的研究中,里德堡原子分子唤起过程中电子与原子核之间的关联效应仍然被忽视。


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