ポンププローブストロボ共焦点顕微鏡によって、分数量子ホールエッジのダイナミクスを約1ピコ秒の時間スケールで観察することに成功しました。

 

 


電圧パルスによって励起された量子ホールエッジは、光パルスの反射率の時間変化として検出されます。このようなストロボ・ポンプ-プローブ測定の時間分解能は、プローブ・パルスの時間幅(約1ピコ秒)と同程度の速さです。これは、量子ホールエッジの超高速ダイナミクスを研究するための唯一測定手法で、量子宇宙や量子ホールエッジに実装されたブラックホールアナログにおける(1+1)=2次元曲がった時空の計量テンソルgμνを実験的に導出することができます。

A. Kamiyama, M. Matsuura, J. N. Moore, T. Mano, N. Shibata, G. Yusa, “Dynamics of the fractional quantum Hall edge probed by stroboscope measurements of trions”, Appl. Phys. Lett. 122, 202103 (2023).