发现隐藏在极化子中经典光信号下方的量子涨落

当光学材料(分子或固态半导体)嵌入微小的光子盒(称为光学微腔)时,它们会形成称为极化子的混合光物质态。弱照明下极化子的大多数光学特性可以使用教科书经典光学来理解。现在,加州大学圣地亚哥分校的研究人员表明,这并不是故事的全部:经典信号下潜藏着量子涨落,它们揭示了有关分子的大量信息。

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示意性实验装置(未按比例)说明了线性光谱可观测值 - 透射、吸收和反射。图片来源:Optica (2025)。 DOI:10.1364/optica.568221
光学

当光学材料(分子或固态半导体)嵌入微小的光子盒(称为光学微腔)时,它们会形成称为极化子的混合光物质态。弱照明下极化子的大多数光学特性可以使用教科书经典光学来理解。现在,加州大学圣地亚哥分校的研究人员表明,这并不是故事的全部:经典信号下潜藏着量子涨落,它们揭示了有关分子的大量信息。

他们的工作重新定义了极化子学的基础,证明了经典光学长期以来描述的这些光与物质混合体的光谱实际上带有微妙的量子指纹。

利用这些特征,极化子可以充当其主体材料的敏感探针,为极化子控制、精密传感和量子光子技术开辟新的方向。除了光学之外,这些隐藏的量子效应进一步表明了控制化学反应性和推进极化子化学的新途径。

量子效应

“我们的工作揭示了极化子光谱中隐藏的量子指纹,并通过利用腔的量子真空来探索和控制物质的新范例,”化学教授 Joel Yuen-Zhou 说。

论文发表在《Optica》杂志上。

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更多信息:Arghadip Koner 等人,线性极化子光谱中隐藏的非线性光学磁化率,Optica (2025)。 DOI:10.1364/optica.568221

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