"ხელოვნური მოლეკულები" გახსენით ულტრიკულური პოლარიტონის მოწყობილობების შექმნის გზაზე

Anonim
"ხელოვნური მოლეკულები" გახსენით ულტრიკულური პოლარიტონის მოწყობილობების შექმნის გზაზე

კვლევის შედეგების აღწერილი სტატია გამოქვეყნდა ჟურნალის ფიზიკურ მიმოხილვაში B წერილებში. Polariton არის კვანტური ნაწილაკი, რომელიც შედგება photon და exciton. სინათლისა და საკითხების უნიკალური დუეტის წყალობით, პოლარიტონი პოლარიტონის დაფუძნებული მოწყობილობების ახალი თაობის შესაქმნელად ფართო პერსპექტივას იწყებს.

კემბრიჯის უნივერსიტეტის გამოყენებითი მათემატიკის ფაკულტეტის მკვლევარებმა ალექსანდრე ჯონსტონის უნივერსიტეტის თეორიული ფიზიკა ალექსანდრე ჯონსტონი და კირილ კალინინი და სკოონიკისა და კვანტური უნივერსიტეტის კვანტური მასალების პროფესორი ნატალია ბერლოფის პროფესორი აჩვენა, რომ გეომეტრიულად დაკავშირებული პოლარიტონის კონდენსატორებს ნახევარგამტარულ მოწყობილობებს შეუძლიათ სიმულაცია მოლეკულები სხვადასხვა თვისებებით.

ჩვეულებრივი მოლეკულა არის გარკვეული ბრძანებით ასოცირებული ატომების კომპლექტი. მოლეკულის ფიზიკური თვისებების მიხედვით, მაგალითად, H2O წყლის მოლეკულა მნიშვნელოვნად განსხვავდება მისი შემადგენლობით გათვალისწინებულ ატომებს, ამ შემთხვევაში, წყალბადის და ჟანგბადის ატომებს. "ჩვენი საქმეში, ჩვენ ვაჩვენებთ, რომ პოლარიტონისა და ფოტონიკური კონდენსატის ინტერაქციის მტევნებს შეუძლიათ შექმნან ეგზოტიკური და სრულიად განსხვავებული სტრუქტურები -" მოლეკულები ", რათა გავლენა მოახდინონ ხელოვნურად. ეს "ხელოვნური მოლეკულები" და მათ კომპოზიციებში შედის კონდენსატი ფუნდამენტურად განსხვავებული ენერგეტიკული სახელმწიფოები, ოპტიკური თვისებები და ოსცილაციის რეჟიმები ", - ამბობს ალექსანდრე ჯონსტონი.

ორი, სამი და ოთხი ინტერაქტიული პოლარიტონის კონდენსანტის რიცხვითი მოდელირების პროცესში მკვლევარებმა ყურადღება გაამახვილეს არაჩვეულებრივი ასიმეტრიული სტაციონარული სახელმწიფოების არსებობის შესახებ. ამავდროულად, მხოლოდ რამდენიმე კონდენსატს ჰქონდა იგივე სიმჭიდროვე მთავარ მდგომარეობაში. "შემდგომი კვლევის დროს, ჩვენ აღმოვაჩინეთ, რომ ასეთი სახელმწიფოები შეიძლება სხვადასხვა ფორმების მიღება, რაც შეიძლება კონტროლირებადი იყოს სისტემის ინდივიდუალური ფიზიკური პარამეტრების მორგება. ამ დაკვირვებების გათვალისწინებით, ჩვენ მივიღეთ "ხელოვნური პოლარიტონის მოლეკულების" არსებობის შესახებ და შესთავაზეს კვანტური საინფორმაციო სისტემების გამოყენების შესაძლებლობების გამოძიება ", - ალექსანდრე ჯონსტონს აგრძელებს.

კერძოდ, მკვლევარებმა განიხილეს ე.წ. "ასიმეტრიული დიაკლას", რომელიც შედგება ორი ინტერაქციის კონდენსატისგან ნაწილაკების უთანასწორო რაოდენობით, მიუხედავად იმისა, რომ ისინი დაეცემა მათზე იგივე ოდენობით. ორი კვვრის კომბინირებისას, ნოუთბუქის სტრუქტურა ჩამოყალიბებულია, ჰომო-ტენორის მოლეკულის მსგავსად, მაგალითად, წყალბადის მოლეკულა H2. გარდა ამისა, ხელოვნური პოლარიტონის მოლეკულებს შეუძლიათ შექმნან უფრო რთული სტრუქტურები, რომლებიც შეიძლება ჩაითვალოს "ხელოვნური პოლარიტონის ნაერთების".

"ჩვენ ვერ ვხედავთ რაიმე დაბრკოლებას უფრო რთული სტრუქტურების შესაქმნელად. ამრიგად, ჩვენი კვლევამ აჩვენა, რომ ეგზოტიკური ასიმეტრიული ქვეყნების ფართო სპექტრი გამოავლინა საჰაერო კონფიგურაციებში, და ზოგიერთ სტრუქტურებში, ყველა კონდენსატს განსხვავებული სიმჭიდროვე ჰქონდა (მიუხედავად იმისა, რომ ყველა ნაერთების არსებობა), რაც საშუალებას იძლევა განახორციელოს ანალოგია ქიმიური ნაერთებით ", - დასძენს ალექსანდრე ჯონსტონს.

ცალკეული ნოუთბუქის სტრუქტურებში, თითოეული ასიმეტრიული დიაკლემა განიხილება ცალკეული "spin", რომელიც განსაზღვრულია სიმკვრივის ასიმეტრიის ორიენტაციით, იწვევს სისტემის თავისუფლების ხარისხს (დამოუკიდებელ ფიზიკურ პარამეტრებს, რომლებიც აუცილებელია სახელმწიფოების დასადგენად): დისკრეტული "ზურგი" გამოჩნდება "Spins" თავისუფლების ხარისხის ხელმისაწვდომობის გამო თავისუფლების უწყვეტი ხარისხით, რომლებიც განისაზღვრება კონდენსატის ფაზებზე.

თქვენ შეგიძლიათ აკონტროლოთ თითოეული dige- ის ნათესავი ორიენტაცია მათ შორის ურთიერთობის ძალაუფლების მიხედვით. მას შემდეგ, რაც ზოგიერთი ჰიბრიდული დისკრეტული უწყვეტი სისტემის შეუძლია გააუმჯობესოს Quantum საინფორმაციო სისტემის სიზუსტე და ეფექტურობა, მკვლევარებმა გამოიყენონ ჰიბრიდული ნოუთბუქის სტრუქტურა, როგორც საფუძველი.

"გარდა ამისა, ჩვენ აღმოვაჩინეთ მრავალფეროვანი ეგზოტიკური ასიმეტრიული სახელმწიფოები Triad და Notebook სისტემებში. იმისათვის, რომ უზრუნველყოს გლუვი გადასვლის ერთი სახელმწიფო სხვა, საკმარისია უბრალოდ შეცვალოს ლაზერული ძალა, როდესაც მიღების კონდენსაციის.

ასეთი ქონების არსებობის გათვალისწინებით, შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ ეს სახელმწიფოები შეიძლება იყოს პოლარიტონის ლოგიკური სისტემის საფუძველი, რომელიც არ იყენებს ნულს და არა კლასიკურ გათვლებს, არამედ დისკრეტული სახელმწიფოების ფართო სპექტრს. ასეთი ლოგიკის დახმარებით, პოლარიტონის მოწყობილობები შეიძლება შეიქმნას ტრადიციული მეთოდების შედარებით, ხოლო ტრადიციულ მეთოდებთან შედარებით მნიშვნელოვნად დაბალი დონის შემცირება და რამდენიმე ბრძანებით მუშაობდნენ ", - განაცხადა პროფესორმა ნატალია ბერლონმა.

წყარო: შიშველი მეცნიერება

Წაიკითხე მეტი