光捕獲的量子光滴可以結合在一起形成宏觀復合物

研究人員經(jīng)常使用凝聚態(tài)系統(tǒng)和光子技術來創(chuàng)建微型平臺，可以在更容易接近的環(huán)境中模擬許多相互作用的量子粒子的復雜動力學。一些例子包括光學晶格中的超冷原子系綜、超導陣列以及光子晶體和波導。2006 年，出現(xiàn)了一個新平臺，展示了激子極化子的宏觀相干量子流體，通過光學技術探索多體量子現(xiàn)象。

當一塊半導體放置在兩個鏡子(光學微諧振器)之間時，內(nèi)部的電子激發(fā)會受到鏡子之間捕獲的光子的強烈影響。由此產(chǎn)生的新玻色子量子粒子，稱為激子極化子(或簡稱極化子)，在適當?shù)那闆r下可以經(jīng)歷相變，形成非平衡玻色-愛因斯坦凝聚體，并形成宏觀量子流體或光滴。

極化子的量子流體具有許多顯著的特性，其中之一是它們是光學可配置和可讀的，可以輕松測量極化子動力學。這就是它們在模擬多體物理方面如此有利的原因。

極化子凝聚物必須用外部激光器連續(xù)光泵浦以補充粒子，否則凝聚物會在皮秒內(nèi)消散。然而，泵送凝結水越用力，由于粒子間的排斥力，凝結水的能量就越大，導致粒子逃離凝結水，隨后空間相關性衰減。

這是光學可編程極化子模擬器的一個基本問題。科學家們需要想出一種方法，使凝聚態(tài)更穩(wěn)定、壽命更長，同時仍能進行光泵浦。

來自萊切 CNR Nanotec 和華沙大學物理學院的科學家利用新一代半導體光子光柵實現(xiàn)了這一目標。在《自然物理學》上發(fā)表的題為“連續(xù)體中束縛態(tài)的可重構量子流體分子”的論文中，他們利用光子光柵的亞波長特性為極化激元賦予了新特性。

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