利用激光獲得人工原子的能量躍遷。關(guan) 鍵詞：激光、能量轉換、驅動輻射。

研究人員在一個(ge) 量子點內(nei) ，即半導體(ti) 內(nei) 的一個(ge) 微小結構，激發了一個(ge) 看似無法實現的能量轉換。資料來源:RUB, Arne Ludwig

basel和Bochum的研究人員已經成功地利用激光解決(jue) 了人工原子中一個(ge) 明顯無法實現的能量轉換問題。利用所謂的輻射俄歇過程，他們(men) 是第一個(ge) 特別激發它的團隊。在這個(ge) 過程中，一個(ge) 電子從(cong) 一個(ge) 較高的能量水平下降到一個(ge) 較低的能量水平，因此，其能量部分以光的形式釋放，部分通過將其轉移到另一個(ge) 電子。人造原子是半導體(ti) 中狹義(yi) 定義(yi) 的領域，有一天可能成為(wei) 量子通信的基礎。basel大學的研究小組和Ruhr-Universit t以及Münster和Wroclaw in Nature Communications的同事在《自然通訊》雜誌上描述了這一發現，並於(yu) 2021年11月12日在網上發表。

輻射俄歇的發射和輻射俄歇躍遷的激發。

電子在不同的能態之間移動

原子由原子核和繞原子核運動的電子組成。這些電子具有不同的能級。與(yu) 原子核結合更緊密的電子，即更靠近原子核的電子，比遠離原子核的電子具有更低的能量。然而，電子不能假設任何任意能級——隻有某些能級是可能的。

如果一個(ge) 電子獲得能量，例如通過吸收一個(ge) 光粒子，即光子，它可以被提高到一個(ge) 更高的能級。如果一個(ge) 電子降到較低的能級，能量就釋放出來。這種能量可以以光子的形式發射出來。但它也可以轉移到另一個(ge) 電子上;在這種情況下，隻有一部分能量以光的形式釋放，其餘(yu) 的被另一個(ge) 電子吸收。這個(ge) 過程被稱為(wei) 輻射俄歇過程。

Autler–Townes在輻射俄歇輻射中分裂。

用兩(liang) 束激光激發獨特的能量轉變

通過照射光粒子，電子不僅(jin) 能被提升到更高的能級;它們(men) 也可以被入射光粒子激發而釋放能量。入射光粒子的能量必須始終準確地對應於(yu) 電子將在其之間轉移的兩(liang) 個(ge) 能級的差值。研究人員使用了兩(liang) 種激光器:一種在低能級和高能級之間移動電子;另一個(ge) 介於(yu) 高能和中能級之間。這個(ge) 中間能級對應於(yu) 一個(ge) 非平衡能級:沒有輻射俄歇過程，向中間能級的轉移就不存在。此外，由於(yu) 相關(guan) 的光沒有被照射，低能級和中能級之間的過渡不應該發生。然而，正是由於(yu) 輻射俄歇過程中能量從(cong) 一個(ge) 電子轉移到另一個(ge) 電子，這個(ge) 看似不可能的轉變在現實中發生。

光學驅動輻射俄歇躍遷。

實驗用的超純半導體(ti) 樣品由Ruhr-Universit t Bochum的Julian Ritzmann博士製作，在AndreasWieck教授領導的應用固態物理學主席Arne Ludwig博士的監督下進行。這些測量是由巴塞爾大學的一個(ge) 團隊進行的，該團隊由Clemens Spinnler、Liang Zhai、Giang Nguyen和Matthias L bl博士領導，該團隊由Richard Warburton教授領導。

來源：Optically driving the radiative Auger transition, NatureCommunications (2021). DOI:10.1038/s41467-021-26875-8