研究前沿：光学热力学 焦耳-汤姆逊光子气膨胀 | Nature Physics

本文介绍了一种自洽的光学热力学框架，旨在理解和利用非线性多模系统的复杂集体动力学。德国罗斯托克大学和美国南加州大学的研究团队在Nature Physics上报道了一种全光学焦耳-汤姆逊膨胀过程，该过程通过光子-光子相互作用实现，使得光学气体的温度突然下降至零。实验展示了如何以接近单位效率将经历膨胀诱导冷却的光从任意输入态引导到基模，并证明了后膨胀状态的稳定性通过能量转换的不可逆过程来保证。这一研究为创新技术提供了可能，使得不相关但相同源的光可以合并成统一的空间相干态，为直接光束组合提供了新途径。