"Molekulat artificiale" hapin rrugën për krijimin e pajisjeve ultricular polariton

Anonim
"Molekulat artificiale" hapin rrugën për krijimin e pajisjeve ultricular polariton

Një artikull që përshkruan rezultatet e studimit u botua në revistën Shqyrtimi fizik i letrave. Polariton është një grimcë kuantike e përbërë nga Photon dhe Exciton. Falë duetit unik të dritës dhe materies, Polariton hap perspektiva të gjera për krijimin e një brezi të ri të pajisjeve të bazuara në polariton.

Hulumtuesit e Fakultetit të Matematikës së Aplikuar dhe fizikës teorike të Universitetit të Kembrixhit Alexander Johnston dhe Kirill Kalinin dhe Profesor i Qendrës për Photonics dhe Materialet kuantike të Universitetit Skooltech dhe Cambridge Natalya Berloff treguan se kondensatorët polariton të lidhura gjeometrikisht të pranishëm në pajisjet gjysmëpërçuese janë në gjendje të simuloni molekulat me vetitë e ndryshme.

Molekula e zakonshme është një grup atomesh që lidhen me një rend të caktuar. Sipas vetive fizike të një molekule, për shembull, molekula e ujit H2O, ndryshon ndjeshëm nga atomet e përfshira në përbërjen e tij, në këtë rast, atomet e hidrogjenit dhe oksigjenit. "Në punën tonë, ne tregojmë se grupet e ndërveprimit të polaritonit dhe kondensimit fotonik mund të formojnë një numër të strukturave ekzotike dhe krejtësisht të ndryshme -" molekula ", për të ndikuar që ju mund të artificialisht. Këto "molekula artificiale" dhe kondensatorët e përfshirë në përbërjen e tyre kanë shtete të ndryshme të energjisë, vetitë optike dhe mënyrat e lëkundjes ", thotë Alexander Johnston.

Në procesin e modelimit numerik të dy, tre dhe katër kondensatë interaktive polariton, studiuesit tërhoqën vëmendjen në praninë e shteteve të pazakonta asimetrike stacionare. Në të njëjtën kohë, vetëm disa nga kondensatorët kishin të njëjtën dendësi në shtetin kryesor. "Gjatë hulumtimeve të mëtejshme, kemi gjetur se shtetet e tilla mund të marrin forma të ndryshme që mund të kontrollohen duke rregulluar parametrat fizik individual të sistemit. Bazuar në këto vëzhgime, ne bëmë një supozim për ekzistencën e "molekulave artizanale polariton" dhe ofruar për të hetuar mundësitë e përdorimit të tyre në sistemet e informacionit kuantik ", vazhdon Alexander Johnston.

Në veçanti, hulumtuesit konsideruan të ashtuquajturën "digash asimetrike" që përbëhet nga dy kondensatorë të bashkëveprojnë me një numër të pabarabartë të grimcave, pavarësisht nga fakti se ata bien mbi ta të njëjtën sasi të dritës. Kur kombinoni dy vdes, formohet një strukturë fletore, e ngjashme me njëfarë kuptimi nga një molekulë homo-tenor, për shembull, molekula hidrogjeni H2. Përveç kësaj, molekulat artificiale polariton mund të formojnë struktura më komplekse që mund të konsiderohen si "komponime artificiale polariton".

"Ne nuk shohim ndonjë pengesë për të krijuar struktura më komplekse. Kështu, studimi ynë bëri të mundur identifikimin e pranisë së një game të gjerë të shteteve ekzotike asimetrike në konfigurimet ajrore, dhe në disa struktura, të gjitha kondensat kishin densitet të ndryshëm (pavarësisht nga e njëjta forcë e të gjitha komponimeve), gjë që e bën të mundur mbajtjen nga një analogji me komponimet kimike, "shton Alexander Johnston.

Nëse, në strukturat e veçanta të fletores, çdo diafë asimetrike konsiderohet si një "spin" e veçantë, e përcaktuar nga orientimi i asimetrisë së densitetit, do të sjellë ndryshime interesante në shkallën e lirisë së sistemit (parametrat e pavarur fizikë të kërkuar për të përcaktuar shtetet): Deprete "Backs" do të shfaqet për shkak të disponueshmërisë së shkallës së lirisë "Spins" përveç shkallëve të vazhdueshme të lirisë, të cilat përcaktohen nga fazat e kondensimit.

Ju mund të kontrolloni orientimin relativ të secilit prej diafave duke ndryshuar fuqinë e marrëdhënies midis tyre. Meqenëse përdorimi i një sistemi të vazhdueshëm diskrete hibrid mund të përmirësojë saktësinë dhe efikasitetin e sistemit të informacionit kuantik, hulumtuesit propozuan të përdorin një strukturë të fletores hibride si bazë.

"Përveç kësaj, kemi gjetur një shumëllojshmëri të shteteve ekzotike asimetrike në Tread dhe Sistemet e Notebook. Për të siguruar një tranzicion të butë nga një shtet në tjetrin, mjafton thjesht të ndryshosh fuqinë lazer kur merr kondensatë.

Duke pasur parasysh praninë e një prone të tillë, mund të supozohet se këto shtete mund të jenë baza për një sistem logjik polariton që nuk përdor zero dhe një si në llogaritjet klasike, por një gamë më e gjerë e shteteve diskrete. Me ndihmën e një logjike të tillë, pajisjet Polariton mund të krijohen me një nivel të dukshëm më të ulët të shpërndarjes së energjisë në krahasim me metodat tradicionale dhe duke punuar për disa urdhra të madhësisë më të shpejtë ", tha profesor Natalia Berloff.

Burimi: Shkenca e zhveshur

Lexo më shumë