利用合成维度中的对称性分析对称破缺系统的选择定则
光学
2022-04-06 v1 量子物理
摘要
选择定则常被视为对称性的标志。当对称性被外部扰动等破坏时，系统表现出选择定则的偏离，这通常用微扰论分析。在此，我们将对称破缺自由度用作合成维度，以证明对称破缺系统系统性地展现出一类新的对称性与选择定则。这些选择定则决定了系统可观测量（在对称破缺扰动强度的所有阶上）从对称到对称破缺转变时的标度行为。我们具体分析受两个驱动场作用的周期驱动（Floquet）系统，其中第一个场施加时空对称性，第二个场打破该对称性，从而在合成维度中施加一种对称性。我们列出了（2+1）维 Floquet 群对称性所对应的合成对称性，并推导了高次谐波产生（HHG）与 above-threshold ionization（ATI，阈上电离）的相应选择定则。最后，我们在实验中观测到由合成维度中对称性所施加的 HHG 选择定则。这类新的对称性与选择定则拓展了现有对称破缺谱学技术的范围，为声子极化、自旋轨道耦合等的超快谱学开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.2106.04301,
title = {Selection rules in symmetry-broken systems by symmetries in synthetic dimensions},
author = {Matan Even Tzur and Ofer Neufeld and Avner Fleischer and Oren Cohen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.04301},
year = {2022}
}