Článek popisující výsledky studie byl publikován v časopisu Fyzická recenze B dopisy. Polariton je kvantová částice sestávající z fotonu a excitonu. Díky jedinečnému duetu světla a hmoty, Polariton otevírá široké vyhlídky na vytvoření nové generace zařízení založených na polaritonu.
Výzkumníci Fakulty aplikované matematiky a teoretické fyziky univerzity Cambridge Alexander Johnston a Kirill Kalinin a profesor střediska pro fotoniku a kvantové materiály Skoltech a Cambridge University Natalya Berloff ukázaly, že geometricky příbuzné polaritonové kondenzáty přítomné v polovodičových zařízeních jsou schopni Simulovat molekuly s různými vlastnostmi.
Obvyklá molekula je soubor atomů spojených v určitém pořadí. Podle jeho fyzikálních vlastností molekuly, například molekuly vody H2O, se výrazně liší od atomů obsažených v jeho kompozici, v tomto případě, atomy vodíku a kyslíku. "V naší práci ukazujeme, že klastry interakčního polaritonu a fotonického kondenzátu mohou tvořit řadu exotických a zcela odlišných struktur -" molekuly ", což má vliv na to, které můžete uměle. Tyto "umělé molekuly" a kondenzáty zahrnuté v jejich složení mají zásadně odlišné energetické stavy, optické vlastnosti a módy oscilace, "říká Alexander Johnston.
V procesu numerického modelování dvou, tři a čtyři interaktivní kondenzáty Polariton, výzkumníci upozornili na přítomnost neobvyklých asymetrických stacionárních stavů. Současně měly pouze některé z kondenzátů stejnou hustotu v hlavním stavu. "V průběhu dalšího výzkumu jsme zjistili, že tyto státy mohou mít různé formy, které mohou být řízeny nastavením individuálních fyzikálních parametrů systému. Na základě těchto pozorování jsme provedli předpoklad o existenci "umělých polaritonových molekul" a nabízíme, že bude vyšetřovat možnosti jejich využití v kvantových informačních systémech, "pokračuje Alexander Johnston.
Zejména výzkumníci považovali tzv. "Asymmetrický diodář" sestávající ze dvou interaktivních kondenzátů s nerovným počtem částic, a to navzdory skutečnosti, že padají na ně stejné množství světla. Při kombinaci dvou zemí je tvořena struktura notebooku, podobně jako určitý smysl molekuly homooror, například, molekuly vodíku H2. Kromě toho mohou umělé molekuly Polariton tvořit složitější struktury, které lze považovat za "umělé polaritonové sloučeniny".
"Nevidíme žádné překážky pro vytváření složitějších struktur. Naše studie tak umožnila identifikovat přítomnost široké škály exotických asymetrických stavů v airtálních konfiguracích a v některých strukturách měly všechny kondenzáty různé hustoty (navzdory stejné pevnosti všech sloučenin), což umožňuje přenášet Vypojte analogii s chemickými sloučeninami, "dodává Alexander Johnston.
Pokud se v samostatných notebookových strukturách, každý asymetrický diodward je považován za samostatný "spin", určený orientací asymetrie hustoty, což znamená zajímavé změny ve stupních volnosti systému (nezávislé fyzikální parametry potřebné k určení států): Diskrétní "zády" se objeví v důsledku dostupnosti "otočení" stupně svobody kromě kontinuálních stupňů svobody, které jsou určeny fázemi kondenzátu.
Můžete ovládat relativní orientaci každého z diagramu změnou výkonu vztahu mezi nimi. Vzhledem k tomu, že použití některého hybridního diskrétního systému může zlepšit přesnost a účinnost kvantového informačního systému, výzkumníci navrhli jako základ používat hybridní strukturu notebooku.
"Kromě toho jsme našli různé exotické asymetrické stavy v triádech a notebookových systémech. Pro zajištění hladkého přechodu z jednoho stavu do druhého stačí, aby jednoduše změnil laserový výkon při přijímání kondenzátů.
Vzhledem k přítomnosti takového majetku lze předpokládat, že tyto státy mohou být základem pro logický systém Polariton, který používá nul nula a jeden jako v klasických výpočtech, ale širší škála diskrétních stavů. S pomocí takové logiky mohou být zařízení Polariton vytvořena s výrazně nižší úrovní rozptylování výkonu ve srovnání s tradičními metodami a pracovat pro několik řádů velikosti rychlejší, "řekl profesor Natalia Berloff.
Zdroj: Nahá věda