研究提出了一种新的守恒定律，该定律在强场电离过程中作用于亚循环水平
发布时间：2024-10-31 09:44:07 阅读数： 400
圆偏振激光场的动力学对称性说明。哈密顿量在任意时间平移P t=t→t+δt结合旋转运算P t φ=φ→φ+δφ和δφ = ωδt下是不变的。因此，出现了一个无限阶连续动力对称P n∞=P n φP nt，为在子周期尺度上引入守恒定律提供了支持。资料来源：《超快科学》（2024）
守恒定律作为一个基本工具，对我们了解世界具有极大的帮助，在各个科学学科里都占据着至关重要的地位。尤其在强场物理当中，这些定律加深了我们对原子与分子结构以及电子超快动力学的认识。
例如，当原子和线偏振光相互作用时，系统的哈密顿量呈现出二阶动力学对称，在涉及半周期时间平移以及空间反转的对称操作下保持不变。在稀有气体原子产生高次谐波的过程中，这种特征对称性致使只有奇次谐波产生。
当原子与圆偏振光相互作用时，会出现一种有趣的现象。此时，哈密顿量展现出一种无限阶连续动力对称，在包含任意时间平移和相应旋转操作的对称操作下保持不变。守恒定律的这种对称性所蕴含的意义，构成了一个极具吸引力的研究课题。华东师范大学精密光谱学国家重点实验室的一组研究人员在亚周期层面描述了角动量和能量之间的守恒定律。这是通过分析在圆偏振光脉冲和椭圆偏振光脉冲的强场电离条件下，光电子在隧道出口和渐近区域的角动量和能量的相关谱实现的。
研究人员已经证明，这一守恒定律在子周期层面一直适用。他们还引入了一种利用干扰诱导的电子涡流来直接呈现子周期层面守恒定律的方法。他们的研究成果发表在《超快科学》杂志上。
在圆极化的情形下，角动量和能量各自的分布很宽泛，但它们的相关分布形成一条清晰的直线。这种模式凸显了角动量和能量之间严格遵循的守恒定律，可用方程来表示。研究小组进一步证实，这一守恒定律在整个光学周期内始终适用。对于椭圆偏振，守恒定律可以自然地延伸，并且能够用光周期内的有效角频率来表述。
这项研究提出了一个新的关于角动量和能量之间的守恒定律，该定律在强场电离期间可作用到亚周期水平。这个子周期守恒定律的发现源于原子与具有圆形或椭圆偏振的光脉冲相互作用所固有的无限阶连续动力学对称性。
本研究为深入理解亚周期尺度下光 - 物质相互作用提供了理论基础。
