报告人：张元, 教授 (郑州大学)

时 间：2025年8月28号（周四）上午10:30

地 点：良乡南校区，前沿交叉大楼239

摘要：

超辐射源于量子发射体与真空电磁场间的集体耦合，在主动光钟、量子存储器以及量子计量学等领域的潜在应用。近期研究表明，即使在室温下存在强声子展宽的情况下，纳米金刚石中的高密度氮空位（Nitrogen Vacancy, NV）色心系综也能展示出超辐射特性，但这种超辐射的不可控性限制了其应用范围。本次报告将介绍我和德国卡尔斯鲁厄理工学院David Hunger教授合作开展的有关NV色心光学超辐射的工作。实验上，我们将高品质因子的光纤光学微腔与金刚石NV色心系综耦合起来，利用低温环境抑制了NV色心零声子线（Zero-phonon line, ZPL）的非均匀展宽及频率漂移等效应，观察到光腔增强的ZPL辐射强度和自发辐射速率（珀塞尔效应），还观察到辐射随激光泵浦速率非线性增长现象、光子二阶关联函数表现出超聚束和聚束边带现象。理论上，我们采用腔量子电动力学理论对涉及的物理过程进行描述，指出辐射非线性和光子超聚束现象来自于占据低对称性激发Dicke态的系综的集体辐射过程，还预测了许多新奇的量光效应，例如激光调控的拉比劈裂现象。本工作解决了金刚石NV色心系综与光场集体耦合的难题，为基于其的多光子量子态制备、发射体量子纠缠制备以及增强的量子传感研究奠定了基础。

简历：

张元，国家高层次人才青年项目获得者，郑州大学物理学院教授，博士生导师。2015年博士毕业于德国柏林洪堡大学，之后在丹麦奥胡斯大学Klaus Mølmer院士组、西班牙材料物理中心Javier Azipurua组从事4年博后研究，2019年入职郑州大学物理学院，隶属于单崇新教授的金刚石光电材料与器件课题组。主要从事腔量子电动力学理论研究和金刚石氮空位色心量子传感研究，以第一或通讯作者在Phy. Rev. X、Phys. Rev. Lett、Nat. Commun、npj Qusntum Info.、Adv. Material等期刊发表学术论文30余篇，主持国家自然科学优秀青年基金项目、国家自然科学基金面上项目，参与科技部国家重点研发计划项目，主持完成国自然青年项目。

联系方式：bozhang_quantum@bit.edu.cn

邀请人： 张博

网 址：http://physics.bit.edu.cn/

承办单位：物理学院、量子技术研究中心