相干叠加态中的光规范不变吸收
作者：小柯机器人 发布时间：2023/5/16 15:02:19
本期文章：《物理评论A》：Online/在线发表
近日，瑞典隆德大学物理系的Jan Marcus Dahlstrm课题组取得一项新进展，他们探究了相干叠加态中的光规范不变吸收。相关研究成果已于2023年5月10日在国际知名学术期刊《物理评论A》上发表。
在该研究中，研究人员探究了在极紫外光范围内受到孤立阿秒脉冲激发的，相干叠加态的激发原子光吸收和发射的理论。为了推导瞬态吸收理论的规范不变公式，他们使用了杨氏规范理论中的能量算子。研究人员通过求解氢原子和氖原子的时间依赖薛定谔方程，来模拟耦合束缚态和连续态的相互作用。
此外，研究人员还观察到相干叠加态中角动量和相对相位的强烈依赖性。为了解决这个问题，他们使用微扰理论分离了基本吸收过程，并建立了一条规则来解释复杂的吸收行为。研究发现，非共振跃迁是能量和相位不对称的源头，而共振跃迁到连续态则对相干叠加态的光吸收做出对称的贡献。
附：英文原文
Title: Gauge-invariant absorption of light from a coherent superposition of states
Author: Axel Stenquist, Felipe Zapata, Jan Marcus Dahlstrm
Issue&Volume: 2023/05/10
Abstract: Absorption and emission of light is studied theoretically for excited atoms in coherent superposition of states subjected to isolated attosecond pulses in the extreme ultraviolet range. A gauge-invariant formulation of transient absorption theory is motivated using the energy operator from Yang's gauge theory. The interaction, which simultaneously couples both bound and continuum states, is simulated by solving the time-dependent Schrdinger equation for hydrogen and neon atoms. A strong dependence on the angular momentum and the relative phase of the states in the superposition is observed. Perturbation theory is used to disentangle the fundamental absorption processes and a rule is established to interpret the complex absorption behavior. It is found that nonresonant transitions are the source of asymmetry in energy and phase, while resonant transitions to the continuum contribute symmetrically to absorption of light from coherent superpositions of states.
DOI: 10.1103/PhysRevA.107.053106
Source: https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.107.053106
期刊信息
Physical Review A：《物理评论A》，创刊于1970年。隶属于美国物理学会，最新IF：2.97
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