Физиците са уловили поляритони в "квантова кутия"

Ключът към създаването на квантова кутия беше използването на „малък“ двуизмерен материал (дисулфат

волфрам) върху голяма хетероструктура, която съдържа същия материал. Така учените изследваха и сравняваха свойствата на поляритоните, уловени в кутия, и свободно движещите се.

Физиците успяха да демонстрират, че поляритоните,които се образуват навсякъде извън квантовата кутия, могат да пътуват много микрометри, да се задържат и да се натрупват вътре в нея. Откритието ще осигури ултраенергийноефективни и високопроизводителни технологии за бъдещето.

Екситон-поларитоните са обещаваща платформа за бъдеща електроника с ултра ниска енергия. Въпросът е, че те могат да текат без загуба на енергия в напълно кохерентно квантово състояние.

Нови атомно тънки двумерни полупроводници(атомно тънки полупроводници, TMDC) са обещаващи кандидати за бъдещи технологии, тъй като екситоните в такива материали са стабилни при стайна температура. Работата при такива условия е важна за всяка жизнеспособна алтернативна технология с ниска мощност, така че енергията, необходима за преохлаждане на устройството, да е печеливша.

Проблемът е този трансфер без разсейванеизисква фазов преход към макроскопично кохерентно квантово състояние. Това се случва само при много висока плътност на частиците, което е трудно да се постигне в двуизмерни полупроводници. „Новата техника позволява на изследователите на ANU да създават поляритони с висока плътност в инженерна „квантова кутия“, обясняват учените.

Изследователите откриха нов начин за създаване„квантова кутия“ механично, без необходимост от машини за нанопроизводство, които излагат крехките 2D материали на горещи и абразивни частици.

Микроскопско изображение, показващо по-малък слой WS₂ върху по-голям слой WS₂, разделен от Ga₂O3. Снимка: FLEET

Те поставиха "малък" монослой от TMDCволфрамов дисулфид (WS₂) върху „голям“ WS₂ монослой, разделен от ултратънко Ga₂O₃ стъкло, вътре в огледална микрокухина. В такова устройство екситоните в двуизмерен полупроводник могат да взаимодействат силно с ограничена светлина, за да образуват екситон-поляритони (често наричани просто „поляритони“).

Прочетете още:

Чудовищна черна дупка беше открита в „задния двор“ на Земята: тя е много близо до нашата планета

НАСА разкри произхода на Хаумеа - най-загадъчната планета в Слънчевата система

Уеб снима Стълбовете на Сътворението. Сравнете как Хъбъл ги е снимал преди