近日，理學院物理系青年教師曾小東博士和美國德州農工大學M. Suhail Zubairy教授合作在物理學頂級期刊Phys.Rev.Lett.上發表了題為“Graphene Plasmon Excitation with Ground-State Two-Level Quantum Emitters”的論文。曾小東為論文的第一和通訊作者，上海大學物理系是第一和通訊作者單位。曾小東老師為上海大學新引進的青年學者，主要從事納米光子學，表面等離激元等研究。
Dynamic Casimir effect是一種重要的物理效應，指的是高速運動的物體，例如腔鏡，能够將真空虛光子轉化為可直接觀測到的實光子，但需要物體運動速度接近光速。為了觀測這種效應，實驗上通常只能採用類比的方法，例如通過快速改變腔的内容來改變腔的等效長度，進而能够激發發出實光子，方案已經在超導量子系統中被實現。Unruh效應指的是勻加速的基態原子能够在其參考系中感受到熱光場，熱光場溫度依賴加速度，對應的玻爾茲曼因數通常為10的負200量級，實驗上無法觀測。
在新發表的論文中，作者利用石墨烯表面等離激元的特殊性質，包括極强的光局域性，在石墨烯兩側垂直電場方向相反等，使低速運動的基態二能級原子或離子經歷很强的非絕熱作用過程，成功實現很大幾率的表面等離激元激發，得到很高的Unruh溫度。文章同時詳細討論了激發能量的來源。為實驗上觀測Dynamic Casimir effect效應以及類比Unruh效應提供一種實際方案。
該項目受到國家自然科學基金和馬國宏老師團隊的支持。
論文連結：
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.126.117401
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