《腔光機械系統中的少光子非線性效應及其套用》是依託華中科技大學，由呂新友擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：腔光機械系統中的少光子非線性效應及其套用
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：呂新友
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
腔光機械系統的研究已經成為物理、材料、信息等相關學科的前沿問題。本項目旨在結合量子光學、非線性光學以及納米材料學，研究單個腔光機械及其陣列系統中的少光子非線性效應（如光子阻塞、量子壓縮、量子相變、巨相移效應等）的特性和機理，進而探討它們在可調諧單光子源、單光子開關、量子精密測量、光子-聲子轉化、量子模擬以及全光量子計算等方面套用的新方案。同時，研究大尺度腔光機械陣列系統在新型量子器件研發方面的套用。這種研究不僅有助於促進量子光學，非線性光學和納米材料學之間的交叉融合，而且對於新型納米量子器件的研發提供一定的理論依據。
結題摘要
腔光機械系統中的少光子非線性效應及其套用的研究是近年來物理學中十分重要的前沿研究課題。儘管已有大量的研究，至今依然存在許多未解決的問題。例如: 如何提高單光子光機械耦合強度至強耦合機制，從而在現有實驗條件下，實現少光子/聲子的相干操控。弱耦合光機械系統中的有趣非線性效應及其套用等。 該項目研究了腔光機械系統中的少光子非線性效應及其產生機理。探索了光機械非線性誘導的光子阻塞、量子糾纏、量子壓縮等有趣量子效應，提出了如何在弱耦合光機械系統中執行量子調控的新方案。主要的結果有：（1）初步構建了壓縮光力學的理論框架，提出指數增強單光子光機械耦合強度的有效方案。（2）揭示宇稱-時間（PT）對稱性對光機械非線性特性的影響。（3）弱耦合光機械系統中的強Kerr非線性實現。（4）提出光力冷卻誘導巨觀量子效應的有效方案。 在項目基金的支持下，截至結題報告撰寫時本課題四年期限已發表SCI論文18篇，具體包括3篇Physical Review Letters、5篇Physical Review A、1篇Optics Letters、3篇Optics Express、4篇Science Reports、1篇Science China-Physics Mechanics & Astronamy和1篇Annals of Physics。3篇論文被選為ESI高被引論文。 我們研究成果不僅有助於促進量子光學和非線性光學之間的交叉融合，而且對於新型量子器件的研發提供一定的理論依據。
