微纳光力学系统的量子特性及其应用研究
日期：2023/12/19
学术讲座：微纳光力学系统的量子特性及其应用研究
主讲人：贺飞，上海交通大学物理与天文学院凝聚态物理研究所，人工结构及量子调控教育部重点实验室
时间：2023年12月19日（周二）上午10:00
地点: 密西根学院龙宾楼414B
讲座摘要
近年来，随着微纳制造技术的发展，微纳米尺度下的科学研究和工程应用成为可能。这些进展包括微纳尺度的3D 打印技术、纳米压印技术、分辨率不断提高的光刻技术、自组装技术、纳米光学制造技术、纳米仿生制造技术和纳米材料合成方法等。基于微纳制造技术的光力学是一门研究微小尺度下光与物质相互作用的交叉学科领域，旨在探索和实现微尺度下的光学现象和新型器件。这一领域的研究推动了多个领域的创新和发展，为未来科技和应用提供了广阔的可能性。尤其是纳米振子与光学腔或半导体激子的耦合系统在原子尺度具有超高的空间分辨率，可对许多奇异的量子现象和基本物理学定律进行检测，还可应用于量子精密测量与传感，例如微小质量传感、磁场传感、位移传感、电荷传感等。基于上述背景，为实现更高精度的微纳尺寸的精密测量，结合量子光学、光力学与泵浦-探测技术，我们提出几种微纳光机械系统，分别如下：（1）基于量子光力学效应的原子力显微镜，可实现超高分辨率的力梯度探测与成像；（2）基于等离激元腔光力学实现单分子晶体管与路由；（3）基于悬浮纳米金刚石 NV 色心，提出探测高频引力波的方案；（4）量子点与细胞膜耦合系统，有望实现更高精度的早期癌细胞识别。为获得这些微纳机械系统的光学响应与动力学特性，我们从控制这些系统的哈密顿量出发，利用海森堡-朗之万方程来求解对光学的吸收行为，进而得到在泵浦-探测光调控下的光谱行为。我们在理论上提出新的结构解决了现有的一些纳米微机械系统存在的不足，并提出了新的器件，并尝试将这些新的器件应用到化学、生物学医学等其他交叉领域。
主讲人简介
贺飞，上海交通大学物理与天文学院凝聚态所博士研究生，导师为朱卡的教授。主要研究方向是基于凝聚态体系的激子腔光力学及其在基础物理和量子精密测量中的应用，在Nanotechnology, Optics Express, JOSA B等期刊发表论文6篇，其中以第一作者身份发表4篇，另有2篇论文在投。多次参加学术会议，并获得优秀报告奖。