En artikel, der beskriver resultaterne af undersøgelsen, blev offentliggjort i magasinets fysiske gennemgang B-bogstaver. Polariton er en kvantpartikel bestående af foton og exciton. Takket være den unikke duet af lys og materie åbner Polariton brede udsigter til at skabe en ny generation af polaritonbaserede enheder.
Forskere af fakultetet for anvendt matematik og teoretisk fysik for universitetet i Cambridge Alexander Johnston og Kirill Kalinin og professor i Center for Photonics og Quantum Materials of Skoltech og Cambridge University Natalya Berloff viste, at geometrisk relaterede polariton kondensater i halvlederanordninger er i stand til at simulere molekyler med forskellige egenskaber.
Det sædvanlige molekyle er et sæt atomer associeret i en bestemt rækkefølge. Ifølge sine fysiske egenskaber af et molekyle, for eksempel H20 vandmolekyle, adskiller sig signifikant fra atomerne indbefattet i dets sammensætning, i dette tilfælde, atomer af hydrogen og oxygen. "I vores arbejde viser vi, at klynger med at interagere polariton og fotonisk kondensat kan danne en række eksotiske og helt forskellige strukturer -" molekyler ", til at påvirke, som du kunstigt kan. Disse "kunstige molekyler" og kondensater, der indgår i deres sammensætning, har fundamentalt forskellige energiforstærker, optiske egenskaber og oscillationsmetoder, "siger Alexander Johnston.
I processen med numerisk modellering af to, tre og fire interaktive polariton kondensater henledte forskere opmærksomheden på forekomsten af usædvanlige asymmetriske stationære stater. Samtidig havde kun nogle af kondensaterne den samme tæthed i hovedstaten. "I løbet af videre forskning fandt vi, at sådanne stater kan tage en række forskellige former, der kan styres ved at justere individuelle fysiske parametre i systemet. Baseret på disse observationer stillede vi en antagelse om eksistensen af "kunstige polaritonmolekyler" og tilbød at undersøge mulighederne for deres anvendelse i kvantinformationssystemer, "fortsætter Alexander Johnston.
Forskerne betragtede især den såkaldte "asymmetriske DIAWART" bestående af to interagerende kondensater med et ulige antal partikler, på trods af at de falder på dem samme mængde lys. Når der kombineres to dyser, dannes en notesbogsstruktur, der ligner en vis mening af et homo-tenormolekyle, for eksempel hydrogenmolekyle H2. Derudover kan kunstige polaritonmolekyler danne mere komplekse strukturer, der kan betragtes som "kunstige polaritonforbindelser".
"Vi ser ikke nogen hindringer for at skabe mere komplekse strukturer. Vores undersøgelse gjorde det derfor muligt at identificere tilstedeværelsen af en bred vifte af eksotiske asymmetriske tilstande i de lufttaliske konfigurationer, og i nogle strukturer havde alle kondensater forskellige tæthed (på trods af samme styrke af alle forbindelser), hvilket gør det muligt at bære ud en analogi med kemiske forbindelser, "tilføjer Alexander Johnston.
Hvis der i separate notebookstrukturer betragtes som en separat "spin", bestemt ved orienteringen af densitetsasymmetri, vil medføre interessante ændringer i graderne af systemets frihed (uafhængige fysiske parametre, der kræves for at bestemme staterne): Diskrete "ryggen" vises på grund af tilgængeligheden af "spins" frihedsgrad ud over kontinuerlige frihedsgrader, som bestemmes af faser af kondensat.
Du kan styre den relative orientering af hver af DIAD'erne ved at variere kraften i forholdet mellem dem. Da brugen af noget hybrid diskret-kontinuerlig system kan forbedre nøjagtigheden og virkningen af kvantinformationssystemet, foreslog forskerne at anvende en hybrid notebook-struktur som grundlag.
"Derudover fandt vi en række eksotiske asymmetriske tilstande i Triad og Notebook-systemer. For at sikre en jævn overgang fra en tilstand til en anden er det nok til blot at ændre laserkraften, når man modtager kondensater.
I betragtning af tilstedeværelsen af en sådan ejendom kan det antages, at disse stater kan danne grundlag for et Polariton-logisk system, der bruger ikke nul og en som i klassiske beregninger, men et bredere udvalg af diskrete stater. Ved hjælp af sådanne logik kan Polariton-enheder oprettes med et væsentligt lavere strømafbrydelse i forhold til traditionelle metoder og arbejde for flere størrelsesordener hurtigere, "sagde professor Natalia Berloff.
Kilde: Naked Science