3月17日，以首都師範大學為第一單位、物理系孫青副教授為第一責任作者、博士研究生尹洪浩為第一作者的研究論文在《物理評論快報》（Physical Review Letters 124,113601(2020)）上發表，題為《局域化驅動超輻射不穩定性》（Localization Driven Superradiant Instability），該論文報道了無序勢超輻射增強效應，並預言了局域化態誘導超輻射不穩定性。北京大學量子材料中心劉雄軍教授、我校物理系紀安春教授和立陶宛維爾紐斯大學G. Juzeliunas教授作為共同通訊作者，參與了該項研究。
超輻射及其轉變是一類具有普適性的多體量子現象，在物理學很多領域都有著重要應用，同時超輻射(激)光由於其獨特的性質具有重要應用價值。近年來，利用光學腔中的玻色愛因斯坦凝聚體，人們首次觀察到動力學超輻射轉變（K. Baumann et al., Nature 464, 1301 (2010)），極大的推動了腔量子電動力學與冷原子耦合體系的實驗和理論研究。
物理系青年教師孫青副教授及其合作者考慮了無序勢對超輻射的影響。發現在考慮了無序勢的影響之後，光學腔中冷原子玻色愛因斯坦凝聚體發生超輻射轉變的趨勢出現了令人意想不到的增強，即系統無序程度的增加會顯著降低產生超輻射需要的原子光耦合強度，從而非常有利於超輻射的發生。特別是當無序進一步驅動系統發生安德森局域化轉變後，由於原子局域化波函數對量子化腔場的共振散射，任意弱的（有效）原子光耦合強度都可以誘導超輻射的發生。這種新的失穩現象歸結為無序破壞了連續（離散）空間對稱，顯著區別於傳統有序系統需藉助足夠強度的原子光耦合來自發破缺該對稱性。因此這項工作揭示了一種全新的由無序引起的(安德森)局域化驅動的超輻射失穩機制，對於理解局域化和超輻射這兩種重要的量子現象間的相互競爭與合作有重要意義，也為無序系統中多體量子現象的研究提供了新的視角。
近年來，物理系在青年教師和研究生創新能力培養方面做了大量工作，鼓勵合作交流，在科技處、交叉科學研究院平臺建設和學科建設方面的支持下，開展原創性研究工作，取得了顯著成效。該成果還得到了國家自然科學基金等項目的資助。
論文信息：Honghao Yin, Jie Hu, An-Chun Ji*, Gediminas Juzeliūnas*, Xiong-Jun Liu*, Qing Sun*, Phys. Rev. Lett. 124, 113601 (2020). DOI: 10.1103/PhysRevLett.124.113601
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