约瑟夫森器件的量子光学与左手性质理论研究

左手材料是一种由亚波长尺度微结构构成的人工材料，其对电磁场的响应表现出左手性质（能流与波矢方向相反，表现出负折射率）。左手材料已经引起了物理和材料科学领域的广泛关注。目前的左手材料一般是由金属器件（如金属直导线和开口谐振环（SRR）等）构成。这种材料的结构单元为宏观尺度，通常条件下没有量子效应，因此我们称其为“经典左手材料”。我们最近提出了一种具有量子属性的新型左手材料-“约瑟夫森器件左手材料”。这种材料由带有约瑟夫森结的超导器件阵列构成，一方面具有左手材料的性质（负的介电常数和负的磁导率），另一方面又与普通左手材料不同，这种材料的结构单元对电磁场的响应由量子力学支配，整个材料具有新的物理性质，因此我们称其为“量子左手材料”。