"Keinotekoiset molekyylit" avaavat tien Ultrofular Polariton -laitteiden luomiseen

Anonim
"Keinotekoiset molekyylit" avaavat tien Ultrofular Polariton -laitteiden luomiseen

Tutkimuksen tuloksia kuvaava artikkeli julkaistiin lehden fyysisessä katsauksessa B-kirjaimia. Polariton on kvanttihiukkas, joka koostuu fotonista ja excitonista. Valon ja aineen ainutlaatuisen duetin ansiosta Polariton avaa laajat mahdollisuudet luoda uuden sukupolven Polariton-laitteista.

Sovellettavan matematiikan ja teoreettisen fysiikan tutkijat Alexander Johnston ja Kirill Kalinin ja Kirill Kalinin ja Skoltechin ja Cambridgen yliopiston keskustan professori Natalya Berloff osoittivat, että puolijohdelaitteissa esiintyvät geometrisesti liittyvät polariton kondensaatteja voivat Simuloida molekyylejä eri ominaisuuksilla.

Tavallinen molekyyli on joukko atomeja, jotka liittyvät tiettyyn järjestykseen. Molekyylin fysikaalisten ominaisuuksien mukaan esimerkiksi H2O-vesimolekyyli eroaa merkittävästi sen koostumukseen sisältyvistä atomeista, tässä tapauksessa vedyn ja hapen atomien. "Työmme aikana näytämme, että vuorovaikutuksessa Polaritonin ja fotonikondensaatin vuorovaikutus voi muodostaa useita eksoottisia ja täysin erilaisia ​​rakenteita -" molekyylejä ", jotta voit vaikuttaa keinotekoisesti. Nämä "keinotekoiset molekyylit" ja niiden koostumukseen sisältyvät kondensaatiot ovat pohjimmiltaan erilaisia ​​energiavaltioita, optisia ominaisuuksia ja värähtelytiloja ", Alexander Johnston sanoo.

Kaksi, kolme ja neljä vuorovaikutteista polariton kondensaatiota tutkijat kiinnittivät huomiota epätavallisten epäsymmetristen kiinteän tilan esiintymiseen. Samanaikaisesti vain joillakin kondensaatteilla oli sama tiheys päärakennuksessa. "Jatkotutkimuksen aikana huomasimme, että tällaiset valtiot voivat toteuttaa erilaisia ​​muotoja, joita voidaan ohjata säätämällä järjestelmän yksittäisiä fyysisiä parametreja. Näiden huomautusten perusteella teimme olettamuksen "keinotekoisten Polarite-molekyylien" olemassaolosta ja tarjosi tutkimaan niiden käytön mahdollisuuksia kvanttitietojärjestelmissä ", jatkaa Alexander Johnstonia.

Erityisesti tutkijat pitivät niin sanottua "epäsymmetristä diaward", jotka koostuvat kahdesta vuorovaikutuksesta kondensaatiosta epätasa-arvoisella hiukkasilla huolimatta siitä, että ne laskevat heille samat valot. Kahden kuolevan yhdistämisen yhteydessä muodostetaan kannettava rakenne, joka on samanlainen kuin jonkinlainen tunne homo-tenor-molekyylillä, esimerkiksi vetymolekyyli H2. Lisäksi keinotekoiset polaritonimolekyylit voivat muodostaa monimutkaisempia rakenteita, joita voidaan pitää "keinotekoisten polaritonyhdisteinä".

"Emme näe mitään esteitä monimutkaisempien rakenteiden luomiseen. Näin ollen tutkimuksemme antoi mahdollisuuden tunnistaa monenlaisten eksoottisten epäsymmetristen tilojen läsnäolon ilmakokoonpanoissa ja joissakin rakenteissa kaikilla kondensaatteilla oli erilainen tiheys (huolimatta kaikista yhdisteistä), mikä mahdollistaa kuljetuksen Analogisesti kemiallisten yhdisteiden kanssa "lisää Alexander Johnston.

Jos erillisissä kannettavissa olevissa rakenteissa kukin epäsymmetrinen drawward pidetään erillisenä "spin", joka määräytyy tiheyden epäsymmetrian suuntauksella, edellyttävät mielenkiintoisia muutoksia järjestelmänvapauden (riippumattomia fyysisiä parametreja, jotka vaaditaan valtioiden määrittämiseksi): Diskreetti "selkä" näkyy "pyörii" vapauden tutkinnon saatavuudesta jatkuvien vapausasteiden lisäksi, jotka määräytyvät kondensaatin vaiheittain.

Voit hallita kunkin diadsin suhteellista suuntausta vaihtelemalla niiden välisen suhteen voimaa. Koska jonkin hybridin diskreetti-jatkuva järjestelmä voi parantaa kvanttitietojärjestelmän tarkkuutta ja tehokkuutta, tutkijat ehdottivat hybridi-muistikirjan rakennetta.

"Lisäksi löysimme erilaisia ​​eksoottisia epäsymmetrisiä valtioita triad- ja kannettavissa järjestelmissä. Varmistaaksesi sileän siirtymisen yhdestä tilasta toiseen, riittää yksinkertaisesti muuttamaan laserjä, kun vastaanotat kondensaatteja.

Kun otetaan huomioon tällaisen omaisuuden läsnäolo, voidaan olettaa, että nämä valtiot voivat olla perusta Polaritonin loogiselle järjestelmälle, joka käyttää nollaa ja yksi klassisissa laskelmissa, mutta laajempi eri diskreettivaltioita. Tällaisen logiikan avulla Polariton-laitteet voitaisiin luoda huomattavasti alhaisemmalla voimapäästöllä verrattuna perinteisiin menetelmiin ja työskentelee useiden suuruusluokan nopeammin ", sanoi professori Natalia Berloff.

Lähde: Alasti tiede

Lue lisää