物理与电子工程学院副教授张小波博士以第一作者身份在国际物理学顶级刊物《Physical Review Letters》以”编辑推荐”形式发表学术论文“Photonic Rabi Oscillations in Defective Plasma Photonic Crystals”，并荣登该刊本期封面。
该成果系张小波副教授在上海交通大学物理与天文学院激光等离子体教育部重点实验室博士后流动站进站期间的科研成果，通讯作者为合作导师翁苏明教授，合作者包括该实验室盛政明教授、艾洪博士和西北师范大学乔鑫副教授、薛具奎教授。
拉比振荡作为一种经典的量子现象在二能级系统、超导体、玻色-爱因斯坦凝聚体和光子晶体在内的多种系统中相继被观测或发现。目前，传统光子晶体系统中的拉比振荡现象通常无法灵活地调节晶格矢量，因而也难以调控光子带隙结构。此外，由于高功率激光会导致晶体材料的光学损伤，这类固体晶体结构只能在低激光强度下运行。与之相比，等离子体在强激光调制方面展现出一些独特优势，如高可调谐性、高损伤阈值和可重构性。特别是等离子体光子晶体的引入，克服了固体光子晶体损伤阈值的限制，为研究激光等离子体相互作用中的丰富光子现象提供了可能。
图1 左图：物理模型示意图；右图：缺陷光子晶体中光子的拉比振荡现象。
该研究工作首次提出了在缺陷等离子体光子晶体中实现了激光脉冲的拉比振荡现象的研究方案。该方案通过两组双色驱动激光脉冲照射低密度等离子体，形成具有缺陷结构的等离子体光子晶体。当飞秒探测激光脉冲与缺陷等离子体光子晶体相互作用时，即可实现可调谐的光子拉比振荡。这不仅为研究量子光学中的拉比振荡提供了一种新颖的等离子体光学方法，还为调控强激光脉冲传播以实现多种应用开辟了新途径。
张小波副教授、乔鑫副教授是薛具奎教授领衔的科研团队主要成员，团队长期致力于激光等离子体物理、冷原子物理和量子光学等科研领域。主要特色内容包括等离子体量子光学、激光等离子体相互作用引起的粒子加速与辐射特性、量子简并气体在光学晶格中输运特性、量子相变以及在外场中集体激发与稳定性等。相关研究成果先后在Phys. Rev. Lett.、Phys. Rev. A(E)、Appl. Phys. Lett.、New J. Phys.、Euro. Phys. Lett.、Phys. Plamsa等国际物理学知名期刊发表SCI收录论文300余篇。
张小波，1993年生，甘肃榆中人，中共党员，先后在西北师范大学获得学士、硕士、博士学位，上海交通大学博士后，现为西北师范大学物理与电子工程学院硕士研究生导师、副教授、物理系副主任。在《Physical Review Letters》《Physical Review A/E》《New Journal of Physics》《Physical Review A》《Matter and Radiation at Extremes》等国际物理学著名期刊发表SCI学术论文20余篇，多次获得《Physical Review Letters》等期刊的“编辑推荐”以及国内外多家科研新闻机构的报道邀请。主持有国家自然科学青年基金项目、中国博士后面上项目及多项省级科研项目。曾获甘肃省高等教育成果二等奖。