Dephasing control of high-harmonic generation in strong-field-driven Mott insulators

Abstract

固体高次谐波产生是探测非平衡量子多体动力学的重要手段，然而在强关联体系中，传统的纯态演化方法难以自洽地刻画退相干效应。本文基于一维半填充Fermi–Hubbard模型，采用含时薛定谔方程与Lindblad形式的密度矩阵主方程，系统研究了强激光场驱动下关联电子体系的非线性光学响应及其退相干调控机制。首先，通过对比计算证实，在无退相干极限下，两种方法在高次谐波谱及双占据动力学的描述上具有高度一致性。进一步研究发现，引入退相干将显著抑制长轨道与短轨道之间的相干干涉，使谐波谱逐渐呈现出清晰的平台结构与截止特征。双占据动力学分析表明，退相干过程通过缩短量子相干寿命，削弱多体相干对电子跃迁的抑制作用，从而加速双占据态的生成。与此同时，时频分析揭示了退相干的轨道选择性特征，即优先抑制相位敏感的长轨道辐射，而保留由短轨道主导的主要辐射贡献。本研究从微观层面阐明了退相干重塑量子路径干涉的物理机制，为利用多体相互作用与退相干效应优化强关联体系中的高次谐波光源提供了理论依据。