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日前，海南大學理學院理論物理研究中心教授李勇與北京計算科學研究中心、東北師范大學和瑞典查爾姆斯理工大學的學者合作完成題為“Giant atoms in a synthetic frequency dimension（合成頻率維度中的巨型原子 ）”的學術論文。該論文發表在物理學領域國際頂級期刊《物理評論快報》（Physical Review Letters）。 

“巨型原子”通常是指在空間上與波導存在非局域多點耦合的量子發射器，這一結構特征使得巨型原子系統通常有著較大的空間尺寸，不利于進一步的集成，并且在某些情況下，如在考慮波導為耦合腔陣列時，會消耗較多的物理資源。為解決這類問題，該論文考慮在一維合成頻率維度中構造有效的巨型原子結構。這種合成維度中的模型不僅為研究巨型原子效應提供了更加小型化和資源節約的平臺，并且為構造更高維度的巨型原子結構提供了可行的方案。  

此外，該論文展示了在合成維度中實現手性量子光學現象和級聯相互作用的可能性，為相關自由度的操控提供了新的思路。