华中科技大学陆培祥教授团队采用量子化的激光场建立了强激光与原子相互作用辐射高次谐波的理论模型，定量地提出了基于光子通道的高次谐波产生新物理图像。该图像直观、简单地解释了高次谐波光谱的粒子性特征，简化了对高次谐波光谱的定量分析，为理解强场与原子相互作用的量子图像提供了新思路。此项研究成果对理解复杂光场（双色圆偏光，涡旋光等）高次谐波的产生过程与产生椭偏可调的阿秒脉冲光源等也具有重要的理论价值。

高次谐波产生是现代阿秒科学的基础，利用产生高次谐波获得的超短阿秒（10¬-18 s）光源，为实现以阿秒分辨研究原子、分子内电子动力学过程提供了可能。传统的基于经典电子轨迹的三步模型（电离、加速、再碰撞），用于解释产生高次谐波的光量子特性，往往需要考虑大量经典轨迹的干涉，这为理解、分析高次谐波产生机制带来了困难。针对这一问题，陆培祥教授课题组提出了基于光子通道的高次谐波产生模型。该模型补充了传统的半经典三步模型对光量子特性描述的缺失，为描述高次谐波产生过程提供了一种新的机制。利用该模型可以很好的解释双色圆偏光驱动下产生高次谐波产率标度律（如图1所示）。相关成果以Scaling Law of High Harmonic Generation in the Framework of Photon Channels为题，发表在 Physics Review Letters [120, 223203(2018)]上。

图1 基于光子通道的高次谐波产生示意图。

图2 基于光子通道的高次谐波产生模型预言的标度律与数值求解含时薛定谔方程（TDSE）的结果对比。

论文链接: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.223203