【儀表儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】中國(guó)科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所研究員曹更玉帶領(lǐng)的表面單分子化學(xué)物理研究組與中國(guó)科學(xué)院院士、北京計(jì)算科學(xué)研究中心講座教授孫昌璞、研究員李勇和中科院理論物理研究所研究員易俗等合作，在微納腔光力系統(tǒng)中的能量相干傳遞方面取得了新的研究進(jìn)展，在實(shí)驗(yàn)上構(gòu)造了基于動(dòng)力學(xué)局域振動(dòng)模式的相干光力開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)了耦合機(jī)械振子中能量傳遞速率全范圍的連續(xù)調(diào)控。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Physical Review Applied上。
 

 

　　圖注：基于動(dòng)力學(xué)局域化振動(dòng)模式的相干光力開(kāi)關(guān)。(a)相干光力開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)示意圖。(b)相干光力開(kāi)關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

 

　　耦合微納機(jī)械振子在精密測(cè)量物理和集成信號(hào)處理器件等方面都具有非常廣泛的應(yīng)用。其中，實(shí)現(xiàn)振子之間可控的耦合構(gòu)成了這些應(yīng)用的基礎(chǔ)。但是，在實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)能量在機(jī)械振子之間完全可控的相干傳遞依然存在很大的困難。因?yàn)檫@一方面要求能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)械振子有效耦合強(qiáng)度的全范圍調(diào)控，另一方面要求能夠始終在系統(tǒng)的簡(jiǎn)并點(diǎn)上進(jìn)行操作以獲得佳的相干性。
 

　　針對(duì)這一關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，曹更玉研究組通過(guò)將兩個(gè)耦合的微懸臂梁放入到一個(gè)周期性調(diào)制的光勢(shì)阱中，在基于耦合機(jī)械振子的腔光力系統(tǒng)中構(gòu)造了一個(gè)Landau-Zener-Stückelberg干涉儀，在系統(tǒng)的簡(jiǎn)并點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)了微懸臂梁之間有效耦合強(qiáng)度全范圍的連續(xù)調(diào)控。研究表明，利用振動(dòng)的相干相消隧穿可以將振動(dòng)能量束縛在相應(yīng)的微懸臂梁上實(shí)現(xiàn)能量的動(dòng)力學(xué)局域化。實(shí)驗(yàn)上利用這種基于動(dòng)力學(xué)局域振動(dòng)模式的相干光力開(kāi)關(guān)，成功實(shí)現(xiàn)了能量在不同懸臂梁之間傳遞過(guò)程相干地打開(kāi)和關(guān)斷。該研究為進(jìn)一步研究和調(diào)控基于耦合機(jī)械振子的人工晶格中的傳遞現(xiàn)象提供了一種新的方法。
 

　　副研究員付號(hào)為文章的作者，曹更玉和李勇為文章的通訊作者。該研究工作得到了科技部重大研究計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金和中國(guó)博士后基金項(xiàng)目的支持。
 

　　(原文標(biāo)題：武漢物數(shù)所等在腔光力系統(tǒng)中能量相干傳遞研究方面取得進(jìn)展)