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国际上首次实现了单个X射线光子和原子核之间的强耦合
时间: 2017-11-14 13:42

近日,国际顶级期刊《自然·光子学》(NaturePhotonics)以封面文章形式报道了国防科技大学文理学院讲师孔祥进与德国同步辐射中心JohannHaber作为共同第一作者的最新研究成果“两个原子核靶材之间的拉比振荡”,该成果在国际上首次实现了单个X射线光子和原子核之间的强耦合。

X射线光子作为探索物质微光结构的有效探针,聚焦范围小,穿透力强,能更快地实现信息处理,在材料、通信、军事、生物工程与医学中具有重要的应用前景。由于X射线与物质的相互作用极其微弱,二者间的相互作用十分难以控制。孔祥进提出了一种控制X射线与原子核相互作用的新方案,通过制备两个耦合的纳米级腔体,在每个腔内各放入一个薄层的铁57原子核靶材,利用单个原子核靶材和腔体的相互作用,在X射线波段成功实现强耦合。

该成果为实现原子核层次的量子精密操控和量子计算、通信及超精细测量技术应用提供了新思路。同时,该成果有望实现全新的X射线技术,在X射线波段制备纠缠态生成更精细的图像,如运用到生物医学成像中,能使极其细微的病变以更高分辨率的影像呈现,有助于疾病早期诊断,提高疾病治愈率。正如《自然·光子学》审稿人所说:“该研究成果有望开发X射线量子光学新的研究领域,为探索量子科学开辟了一条崭新的途径。”

国际顶级期刊《自然·光子学》2017年度最新影响因子为37.9,在物理学类中排名第一。

今年27岁的孔祥进是国防科大文理学院原子分子物理课题组讲师,主要研究方向为X射线量子光学;2016年7月,取得德国海德堡大学博士学位后,以访问学者身份在德国马普核物理所进行合作研究和学术交流。

  
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