"Các phân tử nhân tạo" mở đường đến việc tạo ra các thiết bị Polariton Ultricular

Anonim
"Các phân tử nhân tạo" mở đường đến việc tạo ra các thiết bị Polariton Ultricular

Một bài viết mô tả kết quả của nghiên cứu đã được xuất bản trên tạp chí Đánh giá vật lý B Thư. Polariton là một hạt lượng tử bao gồm photon và exciton. Nhờ sự song ca độc đáo của ánh sáng và vật chất, Polariton mở ra triển vọng rộng lớn để tạo ra một thế hệ thiết bị dựa trên Polariton mới.

Các nhà nghiên cứu của Khoa Toán ứng dụng và Vật lý lý thuyết của Đại học Cambridge Alexander Johnston và Kirill Kalinin và Giáo sư Trung tâm Photonics và Vật liệu lượng tử của Đại học Skoltech và Đại học Cambridge Natalya Berloff cho thấy rằng Ngưng tụ Polariton có liên quan đến hình học có thể có trong các thiết bị bán dẫn có thể mô phỏng các phân tử với các thuộc tính khác nhau.

Phân tử thông thường là một tập hợp các nguyên tử liên quan đến một thứ tự nhất định. Theo các tính chất vật lý của nó của một phân tử, ví dụ, phân tử nước H2O, khác biệt đáng kể so với các nguyên tử có trong thành phần của nó, trong trường hợp này, các nguyên tử của hydro và oxy. "Trong công việc của chúng tôi, chúng tôi chỉ ra rằng các cụm tương tác Polariton và ngưng tụ photonic có thể tạo thành một số cấu trúc kỳ lạ và hoàn toàn khác nhau -" phân tử ", để ảnh hưởng đến những gì bạn có thể một cách giả tạo. Những "các phân tử nhân tạo" và những điểm ngưng tụ trong thành phần của chúng có các trạng thái năng lượng khác nhau về cơ bản, tính chất quang học và chế độ dao động, "Alexander Johnston nói.

Trong quá trình mô hình hóa số của hai, ba và bốn điểm ngưng tụ polariton tương tác, các nhà nghiên cứu đã thu hút sự chú ý đến sự hiện diện của các quốc gia văn phòng bất thường bất thường. Đồng thời, chỉ một số điểm ngưng tụ có cùng mật độ trong trạng thái chính. Trong quá trình nghiên cứu tiếp theo, chúng tôi thấy rằng các quốc gia như vậy có thể lấy nhiều hình thức có thể được kiểm soát bằng cách điều chỉnh các thông số vật lý riêng lẻ của hệ thống. Dựa trên những quan sát này, chúng tôi đã đưa ra một giả định về sự tồn tại của "phân tử polariton nhân tạo" và đề nghị điều tra các khả năng sử dụng của họ trong các hệ thống thông tin lượng tử, "tiếp tục Alexander Johnston.

Cụ thể, các nhà nghiên cứu đã xem xét cái gọi là "dia bất đối xứng" bao gồm hai ngưng tụ tương tác với số lượng hạt bất bình đẳng, mặc dù thực tế là chúng rơi vào chúng cùng một lượng ánh sáng. Khi kết hợp hai khuôn, một cấu trúc máy tính xách tay được hình thành, tương tự như một ý nghĩa của một phân tử homo-tenor, ví dụ, phân tử hydro H2. Ngoài ra, các phân tử polariton nhân tạo có thể tạo thành các cấu trúc phức tạp hơn có thể được coi là "các hợp chất polariton nhân tạo".

Chúng tôi không thấy bất kỳ trở ngại nào để tạo ra các cấu trúc phức tạp hơn. Do đó, nghiên cứu của chúng tôi đã thực hiện có thể xác định sự hiện diện của một loạt các trạng thái bất đối xứng kỳ lạ trong các cấu hình airtal, và trong một số cấu trúc, tất cả các điểm ngưng tụ có mật độ khác nhau (mặc dù có cùng cường độ của tất cả các hợp chất), điều này có thể mang theo Tiện nghi tương tự với các hợp chất hóa học, "thêm Alexander Johnston.

Nếu, trong các cấu trúc máy tính xách tay riêng biệt, mỗi nguồn đệm bất đối xứng được coi là một "spin" riêng biệt, được xác định theo hướng đối xứng mật độ, sẽ đòi hỏi những thay đổi thú vị trong các mức độ tự do của hệ thống (cần thiết để xác định các thông số vật lý độc lập để xác định trạng thái): "Backs" rời rạc sẽ xuất hiện do mức độ có sẵn của "spin" bằng cách bổ sung sự tự do liên tục, được xác định bởi các pha ngưng tụ.

Bạn có thể kiểm soát định hướng tương đối của từng cuốn đi lại bằng cách thay đổi sức mạnh của mối quan hệ giữa chúng. Do việc sử dụng một số hệ thống liên tục rời rạc lai có thể cải thiện độ chính xác và hiệu quả của hệ thống thông tin lượng tử, các nhà nghiên cứu đã đề xuất sử dụng cấu trúc máy tính xách tay lai làm cơ sở.

Ngoài ra, chúng tôi đã tìm thấy một loạt các trạng thái bất đối xứng kỳ lạ trong bộ ba và hệ thống máy tính xách tay. Để đảm bảo chuyển đổi mượt mà từ trạng thái này sang trạng thái khác, nó đủ để đơn giản thay đổi năng lượng laser khi nhận điểm ngưng tụ.

Với sự hiện diện của một tài sản như vậy, có thể giả định rằng các quốc gia này có thể là cơ sở cho một hệ thống logic polariton sử dụng không bằng 0 và một như trong các tính toán cổ điển, mà là một phạm vi rộng hơn của các trạng thái rời rạc. Với sự trợ giúp của logic như vậy, các thiết bị Polariton có thể được tạo ra với mức độ tản điện thấp hơn đáng kể so với các phương pháp truyền thống, và làm việc cho một số đơn đặt hàng nhanh hơn, Giáo sư Natalia Berloff.

Nguồn: Khoa học khỏa thân

Đọc thêm