Oamenii de știință au dezvoltat o metodă revoluționară de a crea fluide cuantice macroscopice folosind picături cuantice capturate optic. Plasând un semiconductor între două oglinzi, cunoscute sub numele de microrezonatoare optice, cercetătorii au reușit să manipuleze excitațiile electronice din material cu fotoni capturați. Acest lucru a condus la formarea particulelor cuantice bosonice numite exciton-polaritoane, care pot suferi o tranziție de fază și pot forma un fluid cuantic sau o picătură de lumină.
Tradițional, condensatele polariton necesită o pompă optică continuă pentru a reîmprospăta particulele și a preveni descompunerea. Cu toate acestea, cu cât este mai intensă pomparea, cu atât devine mai energetic condensatul, ceea ce duce la scăparea particulelor și la descompunerea corelațiilor spațiale. Aceasta a reprezentat o provocare semnificativă pentru simulatoarele polariton programabile optic.
Pentru a aborda această problemă, oamenii de știință de la CNR Nanotec din Lecce și de la Facultatea de Fizică a Universității din Varșovia s-au orientat către o nouă generație de grile fotonice semiconductor. Profitând de proprietățile sublungime ale acestor grile, au reușit să îmbunătățească stabilitatea și durata de viață a fluidelor polaritonice, bazându-se totuși pe tehnici optice.
Cercetătorii au obținut două progrese majore în experimentele lor. În primul rând, au condus cu succes polaritoanele să se condense într-o stare legată în continuum (BIC), caracterizată prin natura sa non-radiativă și durata de viață lungă. În al doilea rând, au descoperit că polaritoanele au obținut o masă efectivă negativă datorită relației de dispersie din grilă. Acest lucru a împiedicat polaritoanele pompat să scape ușor prin canalele obișnuite de descompunere.
Aceste progrese au permis oamenilor de știință să creeze complexe macroscopice prin interacțiunea și hibridizarea a mai multor picături de polaritoni. Aceștia au putut ajusta și configura aranjamente moleculare și lanțuri folosind acești atomi artificiali – condensate de polaritoane BIC cu masă negativă. Platforma oferă avantajul unic al programabilității optice complete, menținând în același timp durate de viață ridicate și protecție împotriva continuumului.
Implicațiile acestei cercetări sunt ample. Deschide posibilități pentru dezvoltarea fluidelor cuantice pe scară largă cu coerență și stabilitate fără precedent, permitând lasere neliniare structurate și simulări bazate pe polaritoni ale sistemelor complexe. Proprietățile unice ale acestor picături cuantice capturate optic reprezintă cheia pentru a deschide noi frontiere în fizica cuantică și în progresul tehnologic.
În concluzie, dezvoltarea acestei metode inovatoare folosind picături cuantice capturate optic oferă perspective interesante pentru crearea fluidelor cuantice macroscopice. Capacitatea de a manipula și adapta aceste fluide deschide căi noi pentru explorarea științifică și aplicațiile tehnologice în diverse domenii.
The source of the article is from the blog portaldoriograndense.com