用虛擬光子修飾電子量子態會產生奇異的效應,從真空場修正傳輸到極化化學,以及模式的壓縮或糾纏。已建立的腔量子電動力學范式通過共振相互作用使光-物質耦合強度最大化,光-物質耦合強度定義為真空拉比頻率與光頻率之比。
多特蒙德大學Christoph Lange和雷根斯堡大學Rupert Huber等揭示了一個記錄強烈的光-物質相互作用的機制。
本文要點:
(1)
該機制利用了由寨子鎮的超表面定制的多個高度非共振磁等離子體模式的合作偶極矩。這產生了跨越6個光學倍頻程的20個極化子的超寬帶光譜,計算出的真空基態粒子數超過1個虛擬激發量子。
(2)
極端的相互作用強烈地驅動了多個玻色子真空模式之間的亞周期能量交換,類似于高階非線性,并僅通過真空波動糾纏先前正交的電子激發。
參考文獻:
Mornhinweg, J., Diebel, L.K., Halbhuber, M. et al. Mode-multiplexing deep-strong light-matter coupling. Nat Commun 15, 1847 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-46038-9
https://doi.org/10.1038/s41467-024-46038-9