華大在線訊（通訊員 王棣）近日，物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院李高翔與黃光明教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)在基于張量極化的周期性驅(qū)動(dòng)激光泵浦—探測(cè)銫原子磁共振研究中取得了重要進(jìn)展，相關(guān)論文《Observation of the Influence of Generalized Parity on the Alignment Spectra in the Periodically Modulated Warm Atomic Ensemble》發(fā)表在國(guó)際光學(xué)權(quán)威期刊《Laser & Photonics Reviews》上。論文第一作者為我校博士生耿旭興，李高翔與黃光明為共同通訊作者，杭州電子科技大學(xué)楊國(guó)卿副教授、我校物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院吳少平教授、博士生金愷和唐旺旺為共同作者。

圖1：(a)系統(tǒng)模型; (b)存在廣義宇稱,光譜對(duì)稱; (c)不存在廣義宇稱,光譜不對(duì)稱

具有動(dòng)力學(xué)宇稱對(duì)稱的弗洛凱（Floquet）)系統(tǒng)具有諸如對(duì)稱保護(hù)選擇定則、弗洛凱晶格、弗洛凱拓?fù)浣^緣體等諸多新奇物理現(xiàn)象，基于這些現(xiàn)象發(fā)展而來(lái)的弗洛凱微波激射器(maser)、弗洛凱自旋鎖定等技術(shù)引起了廣泛關(guān)注。當(dāng)前，有關(guān)動(dòng)力學(xué)對(duì)稱性性質(zhì)的研究主要集中在周期性調(diào)制自旋1/2粒子的磁偶極矩，而對(duì)于多能級(jí)系統(tǒng)的高階極化磁矩未曾涉及。由于多能級(jí)系統(tǒng)中弗洛凱調(diào)制高階極化矩和相關(guān)的高階相干性在量子系統(tǒng)維度拓展和增強(qiáng)光學(xué)非線性等應(yīng)用中具有重要的作用，因此研究高階極化矩的廣義宇稱對(duì)稱性是當(dāng)前的一個(gè)重要前沿課題。

針對(duì)這一問(wèn)題，該研究團(tuán)隊(duì)提出了弗洛凱調(diào)制角動(dòng)量為J(J≥1)的多能級(jí)熱原子磁共振系統(tǒng)高階極化矩廣義宇稱理論，研究了具有廣義宇稱的張量極化矩(alignment)的性質(zhì)，揭示了廣義宇稱保護(hù)高階極化矩光譜對(duì)稱性的物理規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，他們巧妙設(shè)計(jì)并開(kāi)展了基于張量極化的周期性驅(qū)動(dòng)激光泵浦-探測(cè)銫原子磁共振、從頻域直接驗(yàn)證廣義宇稱保護(hù)張量極化光譜對(duì)稱性理論的實(shí)驗(yàn)(如圖1所示)。相關(guān)研究結(jié)果不僅豐富了弗洛凱驅(qū)動(dòng)多能級(jí)量子系統(tǒng)高階極化矩廣義宇稱理論和實(shí)驗(yàn)，還對(duì)設(shè)計(jì)基于高階極化矩的高靈敏矢量原子磁力儀起著促進(jìn)作用。

該項(xiàng)研究工作受到了國(guó)家自然科學(xué)基金的資助。

相關(guān)論文鏈接：https://doi.org/10.1002/lpor.202100614

（審讀人：俞云偉）