光物理学：レーザー駆動結晶におけるバンド間ベリー位相の観測

ベリー位相の概念は、その発見以来、物理学のあらゆる分野に浸透し、さまざまな量子現象において重要な役割を果たしている。しかし、これまでその実現は全て、周期的な経路をたどる量子状態の連続的な発展に基づいていた。今回我々は、光駆動結晶におけるベリー位相の概念的に新しい現象の出現について報告し、実証する。こうした結晶では、電子の波動関数が、異なるバンド間で離散的に発展する間に幾何学的位相を蓄積すると同時に、その過程のコヒーレンスを保存する。我々は、強いレーザー場を用いて駆動場の1周期以下の間に誘起される内部干渉計を操作することで、この位相を実験的に明らかにした。この位相は、駆動場によって高次高調波の発光にマッピングされている。今回の成果は、幾何学的位相を研究する機会をもたらし、光駆動トポロジカル現象やアト秒固体物理学におけるさまざまな観測につながる。

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