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    研究表明巨大的人造原子的非指數衰變

    迄今為止,量子光學的研究主要使用與具有明顯更大波長的電磁場相互作用的小原子來研究光與物質之間的關系。在一項非常規的新研究中,瑞典查爾姆斯理工大學和馬克斯普朗克光學研究所的一個團隊開始探索大原子和聲場之間的相互作用,波長比原子尺寸低幾個數量級。

    在之前的一項研究中,來自同一組的一些研究人員表明,基于超導量子位的人造原子可以壓電耦合到表面聲波。當他們觀察到的聲音 - 物質相互作用與更傳統的光物質相互作用進行比較時,他們發現兩者實際上非常相似。

    受這些觀察的啟發,他們開始探索聲學系統中光物質相互作用的物理特性。然而,他們發現這只能在參數制度內完成,即使不是不可能,也要在不使用聲音的情況下實現。

    “我們意識到聲音的緩慢傳播速度將讓我們設計出具有內部時間延遲的人造原子,或者我們喜歡稱之為”巨大“原子,”進行這項研究的研究人員之一古斯塔夫·安德森告訴物理學家。有機 “我們的目標是找出這種制度如何與更為標準的小原子情況不同,即巨大原子的聲子的吸收和發射是什么樣的。”

    為了達到他們想要研究的“巨原子狀態”,研究人員利用了聲波的一個關鍵特征 - 特別是它們的慢傳播速率。事實上,聲波的傳播速率約為3000米/秒,比光慢五個數量級。

    安德森和他的同事們讓人造原子在兩個不同的點上與聲音相互作用。然而,為了使它們的實驗起作用,這兩個點之間的距離必須足夠大,以確保波在其上傳播的時間長于光子吸收和發射的時間尺度。

    研究人員采用的方法可以通過將原子附著在天線上來控制原子的輻射。由于聲波的速度很低,它們的場要經過巨大的原子需要更長的時間,從而產生所謂的非馬爾可夫動力學。

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