虚拟光子，真实效应: 从卡西米尔效应到微腔量子材料

报告人

Prof. Qingdong Jiang (蒋庆东)

Shanghai Jiao Tong University

时间

2024年4月8日（星期一）下午4：00

地点

物质科学教研楼B902会议室

蒋庆东，上海交通大学李政道研究所长聘教轨副教授。2012年本科毕业于吉林大学物理学基地班，2017年在北京大学量子材料科学中心获得博士学位。之后在斯德哥尔摩大学从事博士后研究，2021年起回上海交通大学李政道研究所工作至今。主要从事与手性相关量子现象的理论研究，在手性真空、手性单体，以及手性多体的量子效应方面有比较深入的研究，理论上提出了手性卡西米尔效应、手性Imbert-Fedorov位移，以及利用几何曲率调控手性超流涡旋等多个新型量子效应。近年来，研究兴趣特别集中在量子光学与凝聚态理论交叉方向，提出了利用手性量子光学来调控和设计原子、分子以及量子多体系统的能谱和拓扑特性的新方法。

报告摘要

真空并非真的空无一物；实际上,真空中的量子涨落正是许多基本量子现象的根本原因，这些现象包括兰姆位移、自发辐射和卡西米尔效应等。根据量子力学的理论，通过使用光学微腔，可以极大地增强微腔内部的量子涨落效应，使得由量子涨落引起的各种量子效应变得更加显著。以实验进展为例，真空微腔中的量子涨落已成功被用于调控非常规超导态【1】、量子霍尔效应【2】以及金属-绝缘体相变【3】等物理现象。

关于对称性以及对称性破缺的研究是现代物理学研究的核心主题之一。在本次报告中，我将和大家分享由对称性破缺和真空量子涨落联合作用下所产生的几种新型量子效应，包括排斥性卡西米尔效应【4,5】、量子大气效应【6】、反常原子分子能谱【7，8】、衍生Haldane模型【9】，以及对魔角石墨烯的能带调控效应【10】。

【1】A. Thomas, et al. Nano Lett. 21, 4365 (2021).

【2】F. Appugliese, et al. Science 375, 1030 (2022).

【3】G. Jarc, et al. Nature 622, 487 (2023).

【4】Qing-Dong Jiang and Frank Wilczek, Phys. Rev. B 99, 125403 (2019).

【5】Zixuan Dai and Qing-Dong Jiang, arXiv:2403.00740 (2024).

【6】Qing-Dong Jiang and Frank Wilczek,Phys. Rev. B 99, 201104(R) (2019).

【7】Yanzhe Ke, Zhigang Song, and Qing-Dong Jiang, Phys. Rev. Lett. 131, 223601 (2023).

【8】Qing-Dong Jiang, arXiv: 2307.14964 (2023).

【9】Liu Yang, Qing-Dong Jiang, arXiv:2403.11063 (2024).

【10】Cunyuan Jiang, M. Baggioli, Qing-Dong Jiang, arXiv:2306.05149 (2023) (PRL to appear).