Zinātnieki ir izstrādājuši revolucionāru metodi, lai radītu makroskopiskus kvantu šķidrumus, izmantojot optiski ielenktas kvantu pilienu. Ievietojot pusvadītāju starp diviem spoguļiem, zināmu kā optiskais mikrorezonators, pētniekiem izdevās manipulēt elektronu excitācijām materiālā ar ielenktiem fotoniem. Tas noveda pie bozonisku kvantu daļiņu, ko sauc par izonu-polaritonus, veidošanās, kuras var piedzīvot fāzes pāreju un veidot kvantu šķidrumu vai gaismas pilienu.
Tradicionāli polaritonu kondensāti prasa nepārtrauktu optisko pampēšanu, lai atjaunotu daļiņas un novērstu sabrukumu. Tomēr, jo lielāka ir pampēšanas intensitāte, jo enerģiskāks kļūst kondensāts, tas noved pie daļiņu pazušanas un telpiskās korelācijas sabrukuma. Tas radīja būtisku izaicinājumu optiski programmējamajiem polaritonu simulētājiem.
Lai risinātu šo problēmu, zinātnieki no CNR Nanotec Leces un Varšavas Universitātes Fizikas fakultātes vērsās pie jauna pusvadītāju fotona režģa paaudzes. Izmantojot šo režģu zemviļņu īpašības, viņi varēja uzlabot polaritonu šķidruma stabilitāti un ilgmūžību, turpinot paļauties uz optiskajām tehnikām.
Pētnieki sasnieguši divus svarīgus caurspīdījumus savos eksperimentos. Pirmkārt, viņi veiksmīgi nospieda polaritonus kondensēties iekšējā stāvoklī kontinuums (BIC), kurš ir raksturīgs ar savu ne-radiācijas dabu un ilgu mūžu. Otrkārt, viņi atklāja, ka polaritoni ieguva negatīvu efektīvo masu, pateicoties dispersijas attiecībai no režģa. Tas novērsa pampēto polaritonu vieglu izbēgšanu caur normālā sabrukuma kanāliem.
Šie uzlabojumi ļāva zinātniekiem izveidot makroskopiskus kompleksus, mijiedarbojoties un hibridizējot vairākus polaritonu pilienu. Viņi varēja pielāgot un konfigurēt molekulāras struktūras un ķēdes, izmantojot šos mākslīgos atomus – negatīvās masas BIC polaritonu kondensātus. Platforma piedāvā unikālu priekšrocību pilnīgi optiskai programmēšanai, saglabājot augstu mūžu un aizsardzību no kontinuuma.
Šīs pētījuma sekas ir tālu sasniedzošas. Tas atvēra iespējas attīstīt lietā mastu kvantu šķidrumus ar nebijušu saskaņu un stabilitāti, iespējot strukturētu nestabilu lāzēšanu un polaritonu balstītas simulācijas sarežģītos sistēmās. Optiski ielenktu kvantu pilienu unikālās īpašības nosaka jaunas robežas kvantu fizikā un tehnoloģiju progresos.
Kopumā, šī jaunā metode, izmantojot optiski ielenktus kvantu pilienu, piedāvā aizraujošas perspektīvas makroskopisko kvantu šķidrumu radīšanai. Spēja manipulēt un pielāgot šos šķidrumus atver jaunas iespējas zinātniskam pētījumam un tehnoloģiju pielietojumiem dažādās jomās.
The source of the article is from the blog myshopsguide.com