范文健康探索娱乐情感热点
投稿投诉
热点动态
科技财经
情感日志
励志美文
娱乐时尚
游戏搞笑
探索旅游
历史星座
健康养生
美丽育儿
范文作文
教案论文
国学影视

ScienceAdvances旋转桶实验中偏振子凝聚体量子涡旋的形成

  长三角G60激光联盟导读
  来自英国、俄罗斯和冰岛的光子学和物理学研究团队开发了一种"旋转桶"实验,在液氦和超冷稀释量子气体的实验中可以产生量子涡旋,对不同超流体进行基础和比较的研究,以光学方式控制光的量子流体,相关研究发表在《Science Advances》上。
  实验依赖于半导体微腔内的激子-极化子玻色-爱因斯坦凝聚。该团队使用了两个频率稳定的单模激光器,生成了一个不对称的时间周期旋转非共振轮廓。然后,他们研究了旋转频率的依赖性,以揭示有利于量子化漩涡形成的搅拌频率范围。研究结果有助于研究偏振子超流性,从而理解光学在结构非线性光中的作用。
  图1:旋桶极化激元泵送实验结构图。上半部分描述了两个频率失谐、f1−f2≠0的空间调制单模激光器的光激发路径。底部部分说明了两个激光的空间强度分布(红色),它们分别被两个仅相位空间光调制器(SLMs)塑形,形成相反的光角动量l1,2的环形强度分布。复合激发束充当一个旋转的哑铃形极化子阱,既注入又搅动形成的极化子凝聚体,类似于超冷原子的光学摩天轮。所得到的灰度图像是应用于SLMs上的"完美"涡旋相位掩模。
  "旋转桶"实验
  光涡中的轨道角动量(OAM)对光学信息的编码和处理至关重要;这催发了微激光器件的发展。光学涡旋明显不同于在相互作用的流体中看到的传统涡旋。例如,传统的涡旋在自然界中大量存在,从木星气体带中的巨大涡旋风暴到宏观量子系统(如超导体、超流体和玻色-爱因斯坦凝聚体)中的微小微米级量子涡旋。虽然光学涡旋的起源是几何的,但超流体和玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋被认为是拓扑缺陷。
  尽管在极化电子学领域取得了重大进展,但研究人员还没有理解在搅拌极化子凝聚体或用液氦或稀释量子气体进行的"旋转桶"实验中涡旋的形成。为了产生这种现象,物理学家使用了外部电场或磁场。在这项研究中,研究人员通过使用圆柱不对称光学器件,在半导体微腔内存在的极化子凝聚体或玻色子准粒子中形成了旋转桶实验。
  图2:旋转 桶 实验中量子化涡旋的形成。(A)非共振逆时针旋转激发束下极化子凝聚体的实空间归一化光致发光强度[Δf = 4.6 GHz, (l1, l2) =(1,−1)]。虚线对应有效光阱的周长。(B)捕获凝聚体的角度分辨归一化光致发光强度(对数尺度假色)。白色虚线曲线描述了较低的极化子色散分支。(C)凝聚体发射与共振平面波参考激光的干涉图,揭示了凝聚体波函数中心的叉状位错(见感兴趣的放大区域)。(D)凝聚体波函数的相位分布显示逆时针缠绕相位奇异性,确认了量子化涡旋的形成(假灰度)。
  "旋转桶"泵送结构实验及数值模拟
  在实验过程中,研究人员将偏振子凝聚体注入到一个无机微腔中,该微腔中含有布拉格反射器,在腔内光场中嵌入量子阱。然后他们将样本放在4 K的低温恒温器中。随后,研究人员将两个空间调制激光器叠加在一个非偏振分束器上,形成一个旋转的哑铃形激发模式,其中旋转的方向和频率来自之前的研究。
  对于两个激光器之间的零频率失谐,研究小组注意到,由于激子和极化激子之间的排斥相互作用,在激发轮廓中形成了一个静态哑铃形热激子库,部分包含极化激子。他们利用广义二维Gross-Pitaevskii方程通过数值模拟定量再现了结果。增益和损失之间的竞争导致了与激子库共旋的量子涡旋。带调节电荷的结构光源除了能够再现旋转极化子流体中量子涡旋的形成外,还在经典通信和量子通信中提供了应用。
  图3:量子涡旋电荷的确定性控制。凝聚波函数的实空间相位分布,展示了涡旋相位缠绕与激励束的共激。(A和D) A逆时针和(B和C)相位顺时针绕激励束。相位的绕线是通过控制OAM l1,2和激光频差Δf来确定的。在(A)和(C)中,Δf = 4.6 GHz,在(B)和(D)中,Δf =−3.7 GHz。每个面板的底部插图(红色/蓝色实点)显示了几乎恒定的角相位梯度围绕各自相位奇点的线轮廓。
  频率相关的量子涡旋形成
  研究人员主要对旋转桶实验的动力学感兴趣,因为旋转桶实验在量子涡旋形成过程中对相应频率的依赖。通过调整直径为14 μm的激发模式的旋转频率,研究小组观察到1到4 GHz之间的量子涡旋形成。
  科学家们记录了每个频率的接口,并提取了100个"单发"实现的实空间相位分布。然后,他们开发了一种涡旋排序算法来区分实验中的量子涡旋状态。该团队再次整合了数值模拟,以定量地确认实验观测和量子涡作为旋转频率的函数。
  图4:量子涡旋态形成的旋转频率依赖性。l1 = 1和l2 =−1的量子涡实现的直方图。蓝色标记表示在每个旋转频率f"下,量子涡旋发生的实现百分比乘以结果态的光学角动量的乘积。红色标记表示使用二维广义Gross-Pitaevskii理论获得的受限量子涡旋态的平均角动量。插图描述了0-、5-和10-GHz旋转频率下激子储层密度分布的快照。
  前景
  研究人员研究了超冷量子气体和液氦中的量子涡旋形成,以了解超流体的基础和比较研究。研究组在实验室中通过基于极化激元玻色-爱因斯坦凝聚体的旋转桶实验,实现了量子涡旋态的形成。极化子漂移的基本物理原理需要在千兆赫范围内的搅拌频率。
  由于现有的快速创建扩展极化子网络的能力,该方法将使研究人员能够设计涡旋阵列,并研究大尺度驱动耗散量子流体中极化、轨道角动量和线性动量自由度的复杂相互作用。实验演示提供了光涡的来源,使经典计算和量子计算中的应用具有检查量子流体输运的潜力。
  文章来源:
  https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.add1299
  https://phys.org/news/2023-01-quantum-vortex-formation-lab.html
  长三角G60激光联盟陈长军转载

发挥数据的创新引擎作用来源经济日报随着数字技术创新和迭代速度加快,数据作为关键生产要素,已快速融入生产分配流通消费和社会服务管理等各个环节,成为驱动经济社会发展的重要力量。习近平总书记指出,发挥数据的基大散文时间酿造时间酿造文石战锋又到一年麦收季,布谷鸟鸣波澜起,麦穗焦黄待起镰,丰收在望甜蜜蜜。焦麦炸豆,一个收获的季节即将来临,布谷鸟早已围绕村庄飞了无数个来回,啼鸣声清脆响亮,呼唤着人们早做准5分钟救起4人!他说,第一时间想到的是自己去救人视频加载中(播放视频,时长共1分44秒)5分钟救起4人!他说,第一时间想到的是自己去救人不用紧张,不要慌张。我现在去拿拖车绳来救你们,相信我,你们都会没事的!安抚好落水者的情绪后,1月14日(当地时间)体育赛事条目更新汇总拜仁慕尼黑44萨尔茨堡红牛快船103115掘金国王139114火箭魔术108112爵士雷霆124110公牛森林狼121116太阳老鹰113111步行者鹈鹕116110活塞尼克斯11CBA积分榜,同曦首胜广东,胡明轩关键违例,辽浙粤仅广东输球!CBA第26轮在1月14日进行了4场比赛,加上前一日的6场比赛,本轮比赛全部打完。当晚的南京同曦vs广东男篮的比赛,也是本轮的焦点,一个是新势力,一个是老牌冠军,最终,同曦首胜广东时间链条上的一星光点时间链条上的一星光点作者叶平仿佛是转身之间,一年就过去了,又感觉如滴水穿石般缓慢而坚韧。对以梦为马,大步流星的赶路人来说,一天是那么短,短的不过是一声蝉鸣一月是那么快,快的如同一阵小情侣租房后崩溃房东每天来检查卫生,垃圾桶限制摆放位置小张在杭州滨江一个小区租了一个房间。她说入住几天,房东阿姨经常来检查卫生,最近还把卫生间锁了起来。上个月,小张和男朋友在杭州滨江区一个小区租了一个房间。租赁合同显示,出租方是一位女一周前瞻丨中国去年四季度GDP数据1月LPR将公布本周(1月16日至1月22日),中国国家统计局将召开国民经济运行情况新闻发布会,12月份70个大中城市住宅销售价格月度报告也将会公布。此外,中国1月贷款市场报价利率(LPR)将公布四位复旦科学家,获首批新基石研究员项目首批新基石研究员项目名单日前揭晓,复旦大学共有4位科学家榜上有名。物理学系教授张远波生命科学学院教授鲁伯埙上海数学中心教授沈维孝附属肿瘤医院研究员徐彦辉,凭借在各自研究领域的突出贡省政数局举办学思践悟党的二十大精神,政数铁军奋进新征程理论知识竞赛日前,广东省政务服务数据管理局举办学习贯彻党的二十大精神理论知识竞赛。大赛以学思践悟党的二十大精神,政数铁军奋进新征程为主题,来自局机关各处室省政数事务中心省数字政府建设运营中心的白嫖大餐极尽奢华广东的年例到底有多震撼?大家好,我是小肥良。有这么一个地方,一到过年人们纷纷大排筵席招待自己的亲朋好友,参加的人也不需要准备什么礼金,只需要带点饮料就能吃顿大餐。不仅如此,他们还会表演各种当地传统的节目。
67万米高空,紧盯洲际导弹发射,日本先进卫星,炸在了太平洋上空H3火箭的发射失败,让日本重金打造的地球观测卫星与二级火箭一起,炸碎在了太平洋上空。这颗卫星不仅仅是一颗昂贵的民用卫星,同时还承载着日本自卫队监视东亚地区的私心。(ALOS3地球观毛晓彤勇敢为爱转身,一袭白色连衣裙优雅大方变得性感迷人毛晓彤,1988年2月16日出生于天津市,中国内地影视女演员,毕业于中央戏剧学院。毛晓彤现在真是越来越好看了,真的很耐看。这女孩的笑容独一无二,太甜了!她真的好甜哦甜到人心坎里了。全国政协委员钱刚制造业高质量发展需要中国特色学徒制来源环球时报环球网环球时报环球网报道记者赵觉珵2022年5月1日起,新修订的中华人民共和国职业教育法正式实施,首次以法律形式确定了职业教育是与普通教育具有同等重要地位的教育类型,为300克面粉做了10张凉皮,张张剔透劲道,从制作到调汁过程全有了导语凉皮是街头巷尾都能见到的一种小吃,剔透的凉皮,口感爽滑,嚼起来很筋道,配上清脆的黄瓜丝和面筋,再搭配两勺油泼辣子,真是人间的美味。我是真的很佩服老祖宗,据说凉皮始于秦始皇时期,在家炸丸子,直接放面粉和淀粉是大忌,教你一招,酥脆不回软在家炸丸子,直接放面粉和淀粉是大忌,教你一招,酥脆不回软。天气是越来越冷了,在每次做饭炒菜的时候,总想做点好吃的,做法又简单的美食,那么炸丸子就是一个很不错的选择,做好的丸子,可以这10种东北特色预制菜,你吃过几种?东北地区的预制菜以其浓郁的口味丰富的营养和方便快捷的特点受到了广泛的欢迎。以下是10种东北特色的预制菜,包括它们的制作过程营养价值等信息东北酸菜炖肉将新鲜猪肉和酸菜一起炖煮数小时,该省2022年二级建造师执业资格可以注册啦!福建省2022年度二级建造师执业资格可以注册啦!即日起,在福建省取得二级建造师执业资格的考生可自行登录福建省住房和城乡建设厅网站查询本人证书信息(查询路径行业管理执业注册资格证书查2分钟学会下载18级离线地图(卫星),越野自驾游户外工作用得到要知道,不是所有的目的地都能用导航软件到达。Bigemap却能让你通过卫星图找到路线,并能进行在线离线路径规划(导航),像极了导航界的EMS虽远但到。获取离线地图的过程,就像缓存一中央政法系统工作的二十届中央委员政法系统是人民法院人民检察院以及司法行政机关公安机关和国家安全机关的称呼。由于这些机关的业务相关性很大,所以将这些机关单位统称为政法系统。这其中的政法机关包括法院检察院公安机关司法送证到身边钱塘区这项服务暖人心傅大姐,您好,我们是钱塘区白杨街道退役军人服务站的工作人员,知道您现在行动不太方便,我们今天特意上门来给您办理退役军人优待证。近日,白杨街道退役军人服务站工作人员针对年龄较大行动不召回缺陷产品召唤美好生活关于加强和改进缺陷消费品召回工作的思考中共中央国务院印发的质量强国建设纲要明确提出,健全产品召回管理体制机制,加强召回技术支撑,强化缺陷产品召回管理,为更好地实施缺陷产品召回指明了方向,是当前和今后一个时期我们做好召回