Un article décrivant les résultats de l'étude a été publié dans la revue physique du magazine B Lettres. Polariton est une particule quantique composée de photon et d'exciton. Grâce au duo unique de la lumière et de la matière, Polariton ouvre de vastes perspectives pour créer une nouvelle génération d'appareils basés sur Polariton.
Les chercheurs de la faculté des mathématiques appliqués et de la physique théorique de l'Université de Cambridge Alexander Johnston et Kirill Kalinin et le professeur du Centre de photonique et du matériel quantique de Skoltech et de Cambridge University Natalya Berloff ont montré que les condensats de Polariton géométriques présents dans des dispositifs à semi-conducteurs sont capables de simuler des molécules avec différentes propriétés.
La molécule habituelle est un ensemble d'atomes associés à un certain ordre. Selon ses propriétés physiques d'une molécule, par exemple, la molécule d'eau H2O, diffère de manière significative des atomes inclus dans sa composition, dans ce cas, des atomes d'hydrogène et d'oxygène. «Dans notre travail, nous montrons que des grappes d'interaction polariton et de condensat photonique peuvent former un certain nombre de structures exotiques et complètement différentes -« molécules », pour influencer lesquelles vous pouvez artificiellement. Ces "molécules artificielles" et les condensats inclus dans leur composition ont des états d'énergie fondamentalement différents, des propriétés optiques et des modes d'oscillation ", explique Alexander Johnston.
Dans le processus de modélisation numérique de deux, trois et quatre condensats interactifs de Polariton, les chercheurs ont attiré l'attention sur la présence d'états stationnaires asymétriques inhabituels. Dans le même temps, seuls certains des condensats avaient la même densité dans l'état principal. «Au cours des recherches supplémentaires, nous avons constaté que ces États peuvent prendre diverses formes pouvant être contrôlées en ajustant les paramètres physiques individuels du système. Sur la base de ces observations, nous avons pris une hypothèse sur l'existence de "molécules de polaritons artificiels" et proposé d'enquêter sur les possibilités de leur utilisation dans les systèmes d'information quantique "Continue Alexander Johnston.
En particulier, les chercheurs ont considéré le "diaroom asymétrique" composé de deux condensats interagissant avec un nombre inégal de particules, malgré le fait qu'ils leur tombent sur eux la même quantité de lumière. Lors de la combinaison de deux matrices, une structure de cahier est formée, semblable à un sens par une molécule homo-ténor, par exemple, la molécule d'hydrogène H2. De plus, les molécules de polariton artificielles peuvent constituer des structures plus complexes pouvant être considérées comme des «composés polaritons artificiels».
«Nous ne voyons aucun obstacle à créer des structures plus complexes. Ainsi, notre étude a permis d'identifier la présence d'une large gamme d'états asymétriques exotiques dans les configurations aériennes, ainsi que dans certaines structures, tous les condensats avaient une densité différente (malgré la même force de tous les composés), ce qui permet de transporter Une analogie avec des composés chimiques »ajoute Alexander Johnston.
Si, dans des structures de cahier distinctes, chaque diabolique asymétrique est considérée comme une "spin" distincte, déterminée par l'orientation de la densité d'asymétrie, entraînera des changements intéressants dans les degrés de la liberté de la liberté de système (paramètres physiques indépendants nécessaires pour déterminer les États): Les "dos" discrets apparaîtront en raison de la disponibilité de "spins" de la liberté en plus des degrés de liberté continus, qui sont déterminés par les phases du condensat.
Vous pouvez contrôler l'orientation relative de chacun des diades en faisant varier le pouvoir de la relation entre eux. Étant donné que l'utilisation d'un système hybride discret-continu peut améliorer la précision et l'efficacité du système d'information quantique, les chercheurs ont proposé d'utiliser une structure de cahier hybride comme base.
«En outre, nous avons trouvé une variété d'états asymétriques exotiques dans Triad et Systèmes d'ordinateurs portables. Pour assurer une transition en douceur d'un état à un autre, il suffit de changer la puissance laser lors de la réception de condensats.
Compte tenu de la présence d'une telle propriété, on peut supposer que ces États peuvent constituer la base d'un système logique Polariton qui n'utilise pas zéro et celui comme dans les calculs classiques, mais un éventail plus large d'états discrets. À l'aide de tels dispositifs logiques, des dispositifs Polariton pourraient être créés avec un niveau de dissipation de puissance significativement inférieur par rapport aux méthodes traditionnelles et travaillant pour plusieurs ordres de grandeur plus rapidement », a déclaré le professeur Natalia Berloff.
Source: science nue