Skoltech گزارش تیم یک گام مهم برای ساخت نوری شبیه سازی دنیای واقعی دستگاه های

یک گروه از Skoltech دانشمندان در همکاری با همکاران از دانشگاه ساوتهمپتون (UK) توسعه یافته به طور کامل نوری رویکرد برای کنترل کوپلینگ بین پلاريتون سطحی ميعانات نوری در شبکه. این مطالعه گام مهمی به سمت کاربرد عملی نوری پلاريتون سطحی میعانات شبکه به عنوان یک پلت فرم برای شبیه سازی ماده چگال فاز. بیش از سه سال از وجود آزمایشگاه ترکیبی فوتونیک از Skoltech مرکز فوتونیک و کوانتومی مواد و تیم خود را از پژوهشگران جوان کار تحت هدایت استاد Pavlos Lagoudakis شده است هل دادن دولت از هنر در زمینه exciton polaritonics. اخیر خود تظاهرات منسجم همراه پلاريتون سطحی میعانات گازی به ویژه پیشنهاد شده است به عنوان یک شبیه ساز جدید پلت فرم [1,2]. این تکنولوژی با استفاده از استادانه درست شده لیزر تحریک الگوی برای تولید بالا و پیچیدگی پلاريتون سطحی نمودار در یک بسیار مقیاس پذیر شیوه به یک هزار و ميعانات در حال حاضر دست یافتنی است. مهم نیست که فن آوری پلت فرم استفاده می شود و این که آیا آن گره می پلاريتون سطحی میعانات گازی سرد به دام افتاده اتم یا ابررسانا qubits توانایی برای تنظیم کوپلینگ بین نزدیکترین و بعدی-نزدیکترین همسایه گره یک گام ضروری برای شبیه سازی ماده چگال فاز. به عنوان اتصال بین پلاريتون سطحی ميعانات شد از پیش تعریف شده توسط لیزر تحریک هندسه و پلاريتون سطحی موج بردار کنترل اتصال بین گره ها ثابت مشبک هندسه باقی مانده است دشوار است.

برای مقابله با این چالش تکنولوژیکی محققان پیشنهاد استفاده از یکی دیگر از ضعف های لیزری الگو به صورت نامنسجم exciton مخازن است که عمل به عنوان نوری حک موانع بالقوه. در یک آزمایش آنها نشان داد که معرفی چنین مانع از ارتفاع متغیر بین گره تغییرات فاز انتقال میعانات سیگنال در یک دقیق و کنترل شیوه در نهایت تغییر نشانه ای از این مجموعه در حال تغيير است ، در این کار Skoltech محققان نشان داده فرومغناطيس پادفرومغناطيس و زوج فرومغناطيس فاز در پلاريتون سطحی خوشه تا 4×4 ميعانات.

Skoltech محقق و نویسنده اول دکتر سرگئی Alyatkin یادداشت: "این نتایج به دست آمد با توجه به سخت و هماهنگ کار تیم ما است که به ما اجازه ایجاد یک منحصر به فرد تجربی راه اندازی و استفاده از آن برای رسیدن به این هیجان انگیز نتایج. همراه با همکاران ما از ساوتهمپتون ما را توسعه داده اند یک راه بسیار دقیق کنترل تحریک مشخصات مکانی که اجازه می دهد تا ما را به طرح نوری شبکه از پلاريتون سطحی ميعانات تقریبا در هر هندسه دلخواه. ما نیز اجرا homodyne تداخلی روش برای درجا بازخوانی نسبی مراحل گره های شبکه که اجازه می دهد تا ما را به پروژه کلاسیک چرخش (از +1 تا -1) برای هر یک متناظر با گره."

الکسیس Askitopoulos محقق ارشد هیبریدی فوتونیک آزمایشگاه و co-نویسنده می افزاید: "نتایج ما ویترین که ما می تونه نزدیکترین همسایه و در کنار نزدیکترین همسایه تعاملات ما پلاريتون سطحی شبکه. به طور موثر این به ما می دهد کنترل برخی از غیر عناصر مورب از هامیلتونی سیستم ما تا حد زیادی افزایش تعداد تنظیمات است که می تواند شبیه سازی شده با پلت فرم ما به عنوان به خوبی به عنوان باز کردن امکانات برای پیاده سازی یادگیری ماشین پردازش و الگوریتم."

نتیجه ثابت عقب و جلو از مردم نمونه و ایده ها بین Skoltech و ساوتهمپتون, دانشگاه, این, بالا, تاثیر, مقاله نیز در خدمت به عنوان یک یادآوری از اهمیت بین المللی همکاری در دانشگاه. در این زمان روز خود انزوای روسیه و انگلستان در گروه باقی می ماند در تماس نزدیک از طریق یک هفتگی آنلاین سمینار که در آن آنها بحث در مورد پیشرفت های فعلی و پیشنهاد اخبار راه برای فشار خود را به تحقیقات بیشتر است.

نویسندگان مطمئن هستند که نتایج تحقیقات خود را خواهد بود علاقه زیادی نه تنها به متخصصان مشغول به کار در زمینه polaritonics بلکه به جهانی گسترده تر فوتونیک و نوری محاسبات جامعه است. افراطی دقت کنترل نسبی فاز بین گره ها همراه با سهولت مقیاس پذیری و tunability از آن به طور کامل نوری اجرای اعتقاد بر این است که باعث می شود این توسعه یک گام مهم در توسعه عملکرد بالا پلاريتون سطحی شبیه سازی است که می تواند یک روز کامل باز کردن قدرت از نوری محاسبات.

###

[1] N. Berloff et al., تحقق کلاسیک XY هامیلتونی در پلاريتون سطحی شبیه سازی, طبیعت مادر., (2017)

[2] A. Ghosh و T. C. H. Liew کوانتومی محاسبات با exciton-polaritons, npj کوانتومی Inf. 6, 16 (2020)

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.