"Umelé molekuly" otvorte cestu k vytvoreniu ultruckých polaritonových zariadení

Anonim
"Umelé molekuly" otvorte cestu k vytvoreniu ultruckých polaritonových zariadení

Článok popisujúci výsledky štúdie bolo uverejnené v časopise Fyzické preskúmanie písmen B. Polariton je kvantová častica pozostávajúca z fotónu a excitónu. Vďaka jedinečnému duetu svetla a hmoty, Polariton otvára široké vyhliadky na vytvorenie novej generácie zariadení na báze Polaritonu.

Výskumní pracovníci Fakulty aplikovanej matematiky a teoretickej fyziky University of Cambridge Alexander Johnston a Kirill Kalinin a profesor Centra pre fotonics a kvantové materiály Scoltech a Cambridge University Natallya Berloff ukázali, že geometricky príbuzné polárne kondenzáty prítomné v polovodičových zariadeniach sú schopní simulovať molekuly s rôznymi vlastnosťami.

Zvyčajná molekula je súbor atómov spojených v určitom poradí. Podľa jeho fyzikálnych vlastností molekuly, napríklad molekuly H20, sa výrazne líši od atómov zahrnutých v jeho zložení, v tomto prípade, atómy vodíka a kyslíka. "V našej práci, ukazujeme, že klastre interakcie polariton a fotonického kondenzátu môžu tvoriť množstvo exotických a úplne odlišných štruktúr -" molekuly ", aby ovplyvnili, ktoré môžete umelo. Tieto "umelé molekuly" a kondenzáty zahrnuté v ich zložení majú zásadne odlišné energetické stavy, optické vlastnosti a režimy oscilácie, "hovorí Alexander Johnston.

V procese numerického modelovania dvoch, troch a štyroch interaktívnych polaritonových kondenzátov, výskumníci upozornili na prítomnosť neobvyklých asymetrických stacionárnych staví. Zároveň mali len niektoré z kondenzátov rovnakú hustotu v hlavnom stave. "V priebehu ďalšieho výskumu sme zistili, že takéto štáty môžu mať rôzne formy, ktoré môžu byť kontrolované úpravou jednotlivých fyzikálnych parametrov systému. Na základe týchto pripomienok sme za predpokladu, že sme o existencii "umelých polárnych molekúl" a ponúkali na vyšetrovanie možností ich použitia v kvantových informačných systémoch, "pokračuje Alexander Johnston.

Najmä výskumníci považovali tzv Pri kombinácii dvoch zomrie, je vytvorená notebooková štruktúra, podobná tomu istému zmysel pomocou homo-tenorovej molekuly, napríklad vodíkovej molekuly H2. Okrem toho, umelé polárny molekuly môžu tvoriť zložitejšie štruktúry, ktoré môžu byť považované za "umelé polárnym zlúčeniny".

"Nevidíme žiadne prekážky vytvárania zložitejších štruktúr. Naša štúdia teda umožnila identifikovať prítomnosť širokej škály exotických asymetrických stavov v konfiguráciách AIRTAL a v niektorých konštrukciách mali všetky kondenzáty inú hustotu (napriek rovnakej pevnosti všetkých zlúčenín), čo umožňuje niesť Analogicky s chemickými zlúčeninami, "dodáva Alexander Johnston.

Ak sa v samostatných konštrukciách notebooku, každý asymetrický diaward je považovaný za samostatný "toban", určený orientáciou asymetrie hustoty, bude znamenať zaujímavé zmeny v stupňoch slobody systému (nezávislé fyzické parametre potrebné na určenie štátov): Diskrétne "chrbtice" sa objavia z dôvodu dostupnosti miery slobody "spins" okrem priebežných stupňov voľnosti, ktoré sú určené fáz kondenzátu.

Relatívnu orientáciu každej z dýchacích dvorov môžete ovládať rôznou silou vzťahu medzi nimi. Keďže použitie niektorého hybridného diskrétneho systému môže zlepšiť presnosť a účinnosť kvantového informačného systému, výskumníci navrhnutí na používanie hybridnej štruktúry notebooku ako základ.

"Okrem toho sme našli rôzne exotické asymetrické stavov v trojnásobných a notebookoch. Aby ste zabezpečili hladký prechod z jedného štátu do druhého, stačí jednoducho zmeniť laserový výkon pri prijímaní kondenzátov.

Vzhľadom na prítomnosť takejto nehnuteľnosti možno predpokladať, že tieto štáty môžu byť základom pre logický systém Polariton, ktorý používa nulový a jeden ako v klasických výpočtoch, ale širší rozsah diskrétnych štátov. S pomocou takejto logiky by mohli byť zariadenia Polariton vytvorené s výrazne nižšou úrovňou rozptylu energie v porovnaní s tradičnými metódami a pracujú pre niekoľko rádov rýchlejšie, "povedal profesor Natalia Berloff.

Zdroj: Nahá veda

Čítaj viac