永井恒平 理学研究科博士課程学生、田中耕一郎 同教授らの研究グループは、宮田耕充 東京都立大学准教授らと共同で、高強度レーザー光を固体に照射すると、光と固体中の電子状態が一体となった状態が形成され、新たな対称性である「動的対称性」が創出されることを実証しました。
レーザー光は物性を调べるための道具として科学の幅広い分野において认识され、物质との相互作用が长年研究されてきましたが、近年は物质の性质を大きく変えてしまうほど强いレーザー光を用いた物性研究が注目を集めています。强いレーザー光は光と物质が一体となった状态を作り出すことが期待されることから、それを用いて新たな机能を创出しようとする物质制御法が模索されています。この制御において重要なキーワードが「対称性」です。その中でも「动的対称性」と呼ばれる新たな概念がレーザー光によって作られた状态を一般的に记述できることが近年理论的に提案されていましたが、固体における実験的検証はほとんどありませんでした。
本研究グループは、赤外域の高强度レーザー光を物质に照射し、その状态における対称性を光散乱过程の系统的な研究により検証しました。光散乱における入射光と散乱光の偏光の関係が动的対称性を用いた理论によって包括的に説明できることから、高强度レーザー光が照射されている固体では、光と电子状态が一体となった动的対称性が実现されている状态が确かに形成されていることを明らかにしました。この成果は、高强度レーザー光による「动的対称性」を用いた量子情报処理や、光散乱过程を用いた光源开発、光通信技术などへの展开が期待されます。
本研究成果は、2020年8月11日に、国際学術誌「Communications Physics」に掲載されました。
図：本研究のイメージ図
详しい研究内容について
书誌情报
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Kohei Nagai, Kento Uchida, Naotaka Yoshikawa, Takahiko Endo, Yasumitsu Miyata & Koichiro Tanaka (2020). Dynamical symmetry of strongly light-driven electronic system in crystalline solids. Communications Physics, 3:137.
