热烈祝贺我系陈世华、薛鹏老师在PRL上发表论文

发布者:系统管理员发布时间:2009-10-29浏览次数:8

热烈祝贺我系陈世华、薛鹏老师在物理顶尖刊物PHYSICAL  REVIEW  LETTERSPRL)上以东南大学物理系为第一单位发表学术论文。文章见附件。

 

文章内容简介:

陈世华:Spatiotemporal Nonlinear Optical Self-Similarity in Three Dimensions PRL 102, 233903 (2009)

时空局域(spatiotemporal localization)是物理学中一个具有广泛兴趣的研究话题,其研究遍及等离子物理、动力学、和玻色爱因斯坦凝聚等领域。在非线性光学领域中,对时空局域的研究集中在时空孤子(spatiotemporal solitons)【又称光子弹(light bullets)】和时空涡流孤子(vortex solitons)方面。不予否认的是,人们在探索它们新颖演化特性的同时,也极大地促进了对时空塌陷(spatiotemporal collapse)和光束成丝(filamentation)的认识。

然而,一般意义上的光学时空局域都是在色散、衍射、和非线性三者之间寻求一种微妙但又脆弱的平衡,它们易受外界干扰,导致光束不稳定性(beam instabilities)。最近,导波光学上的研究认为,光波的自相似(self-similar)传播能有效避免光束或激光脉冲在高功率下的破裂。相比孤子而言,这种自相似光波【有时称自相似子(similaritons)】具有较强稳定性、简单的脉冲特征标度、和严格线性啁啾等特点,从而在光波塌陷行为分析、高功率激光器设计、和高能量超短脉冲产生等方面均具有重要的应用。

本文在前人的理论基础上,研究了三维情形下激光脉冲的时空自相似性,提出了时空膨胀的光子弹和涡流圈(vortex tori)概念。其创新性体现在基于三维非线性薛定谔方程模型,采用变分法和自相似对称约化方法导出了这类时空局域脉冲的解析形式,且光波自相似演化行为和脉冲特征均与数值模拟很好地吻合。考虑到这类时空自相似脉冲的强吸引子(attractors)特性和严格线性时空啁啾特征,可以预见它们将在高功率非线性光学(如避免时空塌陷和光学成丝)和时空脉冲压缩方面具有潜在的应用。同时,本文研究方法和结论对其他非线性系统(如玻色爱因斯坦凝聚)的高维自相似行为研究也具有借鉴作用。

 

薛鹏:QuantumWalk on a Line for a Trapped IonPRL 103, 183602 (2009)

经典随机行走是一个在数学,物理学,统计学,经济学和计算机科学中应用广泛课题。而量子随机行走则以其优于经典的特性引起人们的广泛关注。薛鹏与加拿大卡尔加利大学物理系Barry Sanders教授和美国NIST国家实验室Dietrich Leibried博士合作,提出利用离子阱实现量子随机行走的可实现方案。通过激光操控离子的自旋实现量子硬币翻转,拉曼过程在动量空间中产生的声子实现随机行走,利用自旋翻转中引入的随机位相实现可控的消相干,证实消相干是量子随机行走行为退化为经典行走的原因。并证明易于测量的声子数可取代传统意义上位置分布,作为区分量子随机行走和经典随机行走的重要依据。该方案是目前量子行走最具可行性的方案之一,而量子行走对于量子算法有着相当重要的意义以及广泛的发展潜力。该方案的一些关键环节已经获得实验验证。

 

陈世华老师论文

薛鹏老师论文