室溫操縱量子光流體實現突破,為下一代非常規計算奠定基礎
發布時間:2023.11.02        閱讀次數:

根據發表在最新一期《物理評論快報》上的論文,俄羅斯科爾科沃科學技術研究院物理學家團隊在室溫量子光流體(又名極化凝聚體)的空間操縱和能量控制方面取得了進展,標志著高速、全光學極化邏輯器件發展的一個關鍵里程碑。這種邏輯器件長期以來都是下一代非常規計算的關鍵。


雙染料有機微腔具有雙色激發輪廓,在環形中心產生極化子凝聚體(示意圖)。     圖片來源:物理學家組織網

極化子是光和物質耦合形成的混合粒子,通常被描述為一種可以通過其物質成分控制的光量子流體。最近,研究人員通過引入一種在室溫下對“液態光”凝聚體進行主動空間控制的新方法,向前邁出了里程碑式的一步。這一進展的不同之處在于,它能夠在不依賴于通常使用的極化子激發曲線的情況下操縱極化子凝聚體。

研究人員在腔內引入了一層額外的共聚物層,這是一層與腔模式保持非共振的弱耦合層。研究人員表示,這一看似簡單但令人難以置信的巧妙舉措,為人們打開了一扇通向各種可能性的大門。

通過使用雙色光束激發,使這種非耦合半導體層中的光吸收部分飽和,研究人員實現了在形成極化子凝聚體的同時,對有效折射率進行超快調制。激發態吸收也讓他們揭開了局部誘導極化子耗散的秘密。

這些機制錯綜復雜的相互作用,就像一塊設計精美的拼圖一樣,碎片拼在一起后,產生了對極化子凝聚體的空間分布、密度和能量的控制,而所有這些都是在室溫下進行的。

研究人員表示,這一突破開啟了有機極化電子平臺的新時代,為環境條件下的“液體光”計算奠定了基礎。通過控制光與物質相互作用的特性,他們可以充分利用極化電子的潛力,擺脫傳統腔體結構的限制。


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