| 우한물리수학연구소, 초저온 원자의 스핀-궤도 각운동량 커플링 효과 구현 | ||
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 최근, 중국과학원 우한(武漢)물리수학연구소 장카이쥔(江開軍) 연구팀은 소용돌이빔과 원자 상호작용을 이용하여 초저온 원자를 천천히 회전시켜 초저온 원자의 스핀-궤도 각운동량 커플링 효과인 회전 원자와 소용돌이빔 사이의 코히렌트 커플링(Coherent coupling)을 구현함과 아울러 해당 메커니즘을 규명하였다. 이는 최초로 실험을 통하여 구현한 스핀-궤도 각운동량 커플링 안정상태이다. 해당 성과는 "Physical Review Letters"에 게재되었다. 실험에서 원자의 상태를 스핀업(Spin up) 원자의 회전과 스핀다운(Spin down) 원자의 비회전, 스핀업 원자의 비회전과 스핀다운 원자의 회전, 스핀업 원자와 스핀다운 원자의 반대방향 회전 등 3개 유형으로 나눌 수 있다. 또한 광의 세기와 주파수 제어를 통하여 원자 시스템의 회전 상태를 제어할 수 있다. 이를 마치 댄스홀에서 춤추는 한 쌍의 남녀에 비한다면 스핀업은 남성, 스핀다운은 여성, 광필드(Light field)는 음악으로 간주할 수 있다. 이때 한 쌍의 남녀는 다양한 음악 리듬에 따라 서로 다른 회전 방식으로 춤을 출 수 있다. 연구팀은 최초로 실험을 통하여 해당 커플링 시스템의 기저상태 상평형 그림(즉 "춤"과 "음악리듬")을 획득하였다. 해당 연구는 중국과학원 우한물리수학연구소, 칭다오(青島)대학, 미국 Rice University(Rice), 호주 Swinburne University of Technology(SUT)의 연구팀이 공동으로 수행하였다. 해당 실험에서 사용한 방법은 초저온 원자 시스템의 상변화 및 비평형 동역학적 거동을 연구하는데 새 경로를 제공하였다. 정보출처 : http://www.cas.cn/cm/201904/t20190401_4687177.shtml |
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