"Umetne molekule" Odprite pot do ustvarjanja ultrikularnih naprav Polariton

Anonim
"Umetne molekule" Odprite pot do ustvarjanja ultrikularnih naprav Polariton

Članek, ki opisuje rezultate študije, je bil objavljen v revija Fizični pregled B črke. Polariton je kvantni delček, sestavljen iz Photon in Exciton. Zahvaljujoč edinstvenemu dutu svetlobe in materije, Polariton odpira široko možnosti za ustvarjanje nove generacije naprav na osnovi Polariton.

Raziskovalci Fakultete za uporabno matematiko in teoretično fiziko Univerze v Cambridgeu Alexander Johnston in Kirill Kalinin in profesor Centra za fotoniki in kvantni materiali Skoltech in Cambridge University Natalya Berloff je pokazal, da so geometrično povezani kondenzati Polariton, ki so prisotni v polprevodniških napravah Simulirajte molekule z različnimi lastnostmi.

Običajna molekula je niz atomov, povezanih v določenem naročilu. Po njegovih fizikalnih lastnosti molekule, na primer, H2O vodna molekula, se bistveno razlikuje od atomov, vključenih v njegovo sestavo, v tem primeru atomi vodika in kisika. "V našem delu, smo pokazali, da lahko grozdi interaktivnega polaritona in fotoničnega kondenzata lahko tvorijo številne eksotične in povsem različne strukture -" molekule ", da bi vplivali, ki jih lahko umetno. Te "umetne molekule" in kondenzate, vključene v njihovo sestavo, imajo bistveno drugačne energetske države, optične lastnosti in nihanje načine, "pravi Alexander Johnston.

V procesu numeričnega modeliranja dveh, treh in štirih interaktivnih polariton kondenzatov, raziskovalci opozorili na prisotnost nenavadnih asimetričnih stacionarnih stanj. Istočasno je imelo le nekatere kondenzacije enako gostoto v glavnem stanju. "Med nadaljnjimi raziskavami smo ugotovili, da lahko take države sprejmejo različne oblike, ki jih je mogoče nadzorovati s prilagajanjem posameznih fizikalnih parametrov sistema. Na podlagi teh pripomb smo predpostavki o obstoju "umetnih polaritonskih molekul" in ponudili, da raziščejo možnosti za njihovo uporabo v kvantnih informacijskih sistemih, "se nadaljuje Alexander Johnston.

Zlasti so raziskovalci menili, da so tako imenovani "asimetrični posamični" sestavljeni iz dveh interakcijskih kondenzatov z neenako število delcev, kljub dejstvu, da padejo na njih enako količino svetlobe. Ko združuje dve umre, se oblikuje prenosnika, podobna kot brez smisla molekula homo-tenorja, na primer vodikov molekula H2. Poleg tega lahko umetni polariton molekule tvorijo bolj zapletene strukture, ki se lahko štejejo za "umetno polariton spojine".

»Ne vidimo nobenih ovir za ustvarjanje bolj zapletenih struktur. Tako je naša študija omogočila identifikacijo prisotnosti široke palete eksotičnih asimetričnih držav v konfiguracijah zračnega prometa, v nekaterih strukturah pa so imeli vsi kondenzati drugačno gostoto (kljub enaki trdnosti vseh spojin), zaradi česar je mogoče nositi Out analogijo s kemičnimi spojinami, "dodaja Alexander Johnston.

Če se v ločenih strukturah prenosnih računalnikov, vsaka asimetrična rada obravnava kot ločen "spin", ki ga določi usmeritev asimetrije gostote, pomeni zanimive spremembe v stopnjah svobode sistema (neodvisni fizični parametri, potrebni za določitev držav): Diskretne "hrbet" se bo pojavila zaradi razpoložljivosti "vrtljajev" stopnje svobode, poleg nenehnih stopenj svobode, ki jih določajo faze kondenzata.

Relativno usmerjenost vsakega od Diaksa lahko nadzorujete z različno močjo odnos med njimi. Ker lahko uporaba nekaterih hibridnih diskretnih-neprekinjenih sistemov izboljša natančnost in učinkovitost kvantnega informacijskega sistema, so raziskovalci predlagali uporabo hibridne strukture prenosnega računalnika kot osnovo.

»Poleg tega smo našli različne eksotične asimetrične države v Triadu in prenosnih sistemih. Da bi zagotovili nemoten prehod iz ene države v drugega, je dovolj, da preprosto spremenite lasersko moč pri sprejemanju kondenzatov.

Glede na prisotnost takega premoženja se lahko domneva, da so lahko te države osnova za logični sistem Polariton, ki ne uporablja nič in eden kot v klasičnih izračunih, ampak širši razpon diskretnih stanj. S pomočjo takšne logike bi lahko polariton naprave ustvarili z bistveno nižjo stopnjo odvajanja električne energije v primerjavi s tradicionalnimi metodami, in delajo za več velikosti velikosti hitreje, "je povedal profesor Natalia Berloff.

Vir: Naked Science

Preberi več