Исследование под руководством Монаша развивает новый подход для непосредственного наблюдения коррелированных состояний многих тел в экситон-поляритонной системе, выходящих за рамки классических теорий.
Исследование расширяет использование квантовой теории примесей, в настоящее время представляющих значительный интерес для физики холодных атомов сообщества, и вызовет будущие эксперименты, демонстрирующие квантовые корреляции многих тел поляритонов микрорезонатора.
Изучение квантовых жидкостей
«Экситон-поляритоны обеспечивают игровую площадку, на которой можно исследовать квантовые жидкости комнатной температуры, и новые свойства неравновесных систем многих тел», – говорится в исследовании. автор A / Prof Meera Parish.
Однако, несмотря на свою внутреннюю квантовую природу как суперпозиции вещества и света, Самые последние результаты могут быть описаны с помощью физики нелинейных, классических волн.
Th Новое исследование показывает, как можно исследовать квантовые корреляции среднего поля в многочастичной поляритонной системе с помощью квантовой физики примесей, где подвижная примесь одевается возбуждениями квантово-механической среды, образуя тем самым новую поляронную квазичастицу, которая бросает вызов описание среднего поля.
«Наблюдение за квантовым коррелированным поведением за пределами среднего поля с поляритонами является важной вехой в направлении использование поляритонов для квантовых технологий», – объясняет ведущий автор д-р Джеспер Левинсен, будущий научный сотрудник ARC и сотрудник A / Prof Parish в Школе физики и астрономии Университета Монаш.
На уровне нескольких частиц в последнее время был достигнут прогресс в достижении слабой антигруппировки и поляритонной блокады в полости волокна, где ограничение фотонов усиливает нелинейность .
Аналогичным образом использовалась сложная многомерная спектроскопия изучить квантовые корреляции. Однако эксперименты, демонстрирующие квантово-коррелированное поведение за пределами среднего поля на уровне многих тел, все еще остаются труднодостижимыми.
Исследование предлагает альтернативный путь для изучения таких корреляций, используя методы спектроскопии с накачкой, которые уже были продемонстрированы экспериментами.
«Наши результаты совпадают с результатами этих экспериментов, но показывают, что эксперименты до сих пор пропускали режим, в котором можно наблюдать многоточечные квантовые корреляции», – говорит доктор Левинсен.
Изучение
«Спектроскопические сигнатуры квантового многочастичного тела корреляции в поляризованных микрорезонаторах»опубликовано в Письмах физического обзора в декабре 2019.
, а также су По данным Австралийского исследовательского совета (Центры передового опыта и Future Fellowship), финансовая поддержка была оказана Министерством экономики и конкуренции (MINECO), Научно-исследовательским советом по инженерным и физическим наукам (EPSRC) и Фондом Саймонса, а работа проводилась в Центр физики Аспена
Пэриш и Левинсен – физики-теоретики, исследующие и математически описывающие поведение больших групп взаимодействующих квантовых частиц, таких как атомы или электроны, которые могут проявлять экзотическое поведение, такое как сверхтекучесть, когда они текут, не встречая сопротивления.
A / Prof Parish – ведущий исследователь, изучающий, как такое сложное коллективное поведение возникает из свойств небольших групп квантовых частиц (область, известная как физика нескольких тел).
Эта работа расширяет наши фундаментальные знания в области квантовой физики в системах, начиная от холодного атома. относится к твердотельным полупроводникам и обладает потенциалом для поддержки нового поколения электронных устройств со сверхнизким энергопотреблением с практически нулевым сопротивлением, которые ищут FLEET.