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将量子杂质理论应用于光量子流体

将量子杂质理论应用于光量子流体

莫纳什领导的一项研究开发了一种新方法,可以直接观察激子极化系统中相关的多体状态,这超越了经典理论。

该研究扩展了量子杂质理论的应用,该理论目前在冷原子物理学界引起了极大的兴趣,并将引发未来的实验,证明微腔极化激元的多体量子关联。

探索量子液体

研究作者a / Meera Parish教授说:“激子-极化激子为我们提供了一个探索室温量子流体和多体非平衡系统新特性的场所。”

然而,尽管它们本质上是物质和光的叠加,但最近的结果可以通过非线性的经典波物理学来描述。

这项新研究表明,人们可以通过量子杂质物理来探测多体极化激元系统中的平均场量子关联之外的东西,其中移动的杂质被量子力学介质的激发修饰,从而形成一个新的违反平均场描述的极化子准粒子。

“用极化子观察平均场以外的量子相关行为,是在量子技术中使用极化子的一个重要里程碑,”首席作者Jesper Levinsen博士解释道,他是ARC未来的研究员,也是莫纳什大学物理与天文学院A/ Parish教授的合作者。

在少粒子水平上,最近在实现光纤腔中弱反聚束和极化元封锁方面取得了进展,光子的限制增强了光纤腔的非线性。

将量子杂质理论应用于光量子流体

同样,复杂的多维光谱学也被用来研究量子关联。然而,在多体水平上证明非均场量子相关行为的实验仍然难以实现。

该研究利用泵探测光谱法提供了另一种探索这种相关性的途径,该方法已被实验证明。

Levinsen博士说:“我们的发现与这些实验的结果相吻合,但是表明实验到目前为止还没有发现多点量子关联。”

这项研究

“偏振激子微腔中量子多体关联的光谱特征”于2019年12月发表在《物理评论快报》上。

以及澳大利亚研究委员会的支持(卓越中心和未来的奖学金),提供的金融支持Ministerio de隐藏Competitividad (MINECO),工程和物理科学研究委员会(EPSRC)和西蒙斯基金会,在阿斯彭和工作进行了物理中心。

帕里什和列文森是理论物理学家,他们研究并从数学上描述了大量相互作用的量子粒子的行为,比如原子或电子,这些粒子可以表现出奇异的行为,比如它们流动时不会遇到阻力的超流体。

A/帕里什教授是目前研究这种复杂的集体行为是如何从小群量子粒子(一个被称为少体物理学的领域)的属性中产生的主要研究者。

这项工作扩展了我们在从冷原子气体到固态半导体等系统中量子物理的基础知识,并有潜力支持新一代的近零电阻、超低能量电子设备,这些都是舰队所追求的。

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