预测新的量子回声：晶体中电子的超快光波控制

原子粒子的量子领域嵌入了随机性。尽管如此，对量子系统的精确控制对于现代量子科学和未来的量子技术具有重要意义。在宏观世界中，时间是不断前进的。但在量子世界中，时间在理论上是可塑和可逆的。正是通过这些时间反转动力学，科学家们试图控制量子系统。例如，由Erwin Hahn于1950年提出的自旋回波是在量子自旋系统中被广泛观察到，并且是核磁共振和磁共振系统的基础。

近期，由日本东北大学物理系助理教授Atsushi Ono领导的一个研究小组发现了一种与结晶固体中的能带结构相关的新型回波现象。在该小组开始从理论上研究结晶固体中光驱动准粒子的超快动力学之后，发现了所谓的“能带回声”。该小组的数值模拟和解析表达式表明，准粒子是由电场脉冲相干驱动的，当准粒子重新组合时，光激发过程会产生回波。这些回波脉冲携带有关准粒子色散关系的信息。此外，Ono和他的团队甚至在强相关系统中也观察到了能带回波，在这种系统中，由于多体相互作用，自由电子不是明确定义的准粒子。

“我们的发现提供了由光波驱动和控制的超快动力学的不同视角，”Ono说，“能带回波可用于晶体固体和光晶格中冷原子中准粒子的全光动量分辨光谱，即使存在强多体相关性也是如此。”

来源：Asia Research News