Šanghajský institut optiky a přesných strojů a další dosáhly pokroku ve studiu Bose-Einsteinovy ​​kondenzace synergických excitonových polarizovaných excitonů

Nedávno tým Hongxing Dong a Long Zhang, výzkumníci z Centra pro výzkum infračervených optických materiálů, Oddělení pokročilých laserových a optoelektronických funkčních materiálů, Šanghajský institut optiky a přesných strojů, Čínská akademie věd (SIPM), spolu s výzkumníky z East China Normal University, vyřešili kinetický proces a fyzikální mechanismus fázového přechodu od hyperfluorescence ke koexcitonové polarizované kondenzaci excitonu na základě systému tenkých vrstev chalkogenidových kvantových teček. Související výsledky výzkumu s názvem Pozorování přechodu od superfluorescence k polaritonové kondenzaci ve filmu CsPbBr3 Quantum Dots Film byly publikovány v Light: Science & Applications (Light-Light: Science & Applications.
Hyperfluorescence je ideální platforma pro studium mnohotělesných korelačních mechanismů v excitonových systémech a také pro vývoj jasných kvantových světelných zdrojů a ultrarychlé optiky. Mezitím se koexcitony vyznačují vyšší vibrační silou, což přispívá ke studiu nelineární povahy koexcitonů, a je snazší realizovat koexcitonovou polarizovanou kondenzaci excitonu, což je užitečné pro realizaci aplikací v oblastech kvantových logických hradel, excitace topologického stavu a tak dále. V současné době existuje jen málo studií o regulaci vazebné síly mezi stavy světla a kooperativní hmoty a mechanismu fázového přechodu od hyperfluorescence ke koexcitonové polarizované excitonové kondenzaci. Realizace ladění síly vazby mezi světlem a kooperativní hmotou na základě systému kvantových teček a řešení ultrarychlého fázového přechodu regulovaného dutinovým optickým polem jsou klíčové pro další vývoj a aplikaci kvantových zařízení.
Tato studie navrhuje zavedení externí dutiny pro vyladění vazebné síly mezi světlem a kooperativními excitony, na základě struktury tenkých vrstev chalkogenidových kvantových teček na poloviční dutině distribuovaného Braggova reflektoru, což demonstruje silný jev vazby mezi kooperativními excitony a Braggem. režimy s Rabiho rozdělením 21,6 meV. Dále studie sleduje fenomén koalescence polarizovaných excitonů kooperativních excitonů. Bylo zjištěno, že zúčastněné korelované excitony vykazují významné zesílení vazby. To je způsobeno především náhodnou fázovou synchronizací způsobenou synergickým efektem indukovanými excitony, což má za následek vznik makroskopických dipólových momentů s konzistentními polarizačními směry. Nová kvazičásticová Bose-Einsteinova kondenzace poskytuje nové možnosti pro vývoj ultraúzkých laditelných laserů. Kromě toho, vlastnosti dvou optických hmot synergické excitonové polarizované excitonové kondenzace rozšiřují její potenciální aplikace v kvantových simulacích, nekonvenčních koherentních světelných zdrojích a čistě optických polarizačních logických zařízeních.
Výzkumná práce je podporována National Natural Science Foundation of China, Shanghai Young Top Talent Program a Shanghai Leading Talent Training Program.