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特殊研究指向量子發現

知識經驗


特殊研究指向量子發現

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萊斯大學的科學家以出色的研究而聞名，但物理學家河野純一郎領導的一篇新論文最直接地說明了這一點 。
河野實驗室創造的獨特材料中發現的特殊點是《自然光子學》上發表的一篇論文中的幾個靈感之一 。
這些光譜奇點是另一種現象的核心，該團隊新發現的能力可以連續調節限制在真空中的光和物質的弱耦合和超耦合之間的躍遷 。這種能力可以讓研究人員有機會探索新的量子技術，如先進的信息存儲或一維激光 。
科諾和他的同事們擁有在固體中結合光子和激子(束縛電子-空穴對)以在量子阱中形成凝聚物質的專業知識 。他們在2016年報告了他們通過用光和磁場操縱電子來做到這一點的能力 。
同年，他們宣布有能力制造高度對準的晶圓級單壁碳納米管薄膜 。
在這項新的工作中，河野和萊斯博士后研究員、第一作者高將早期論文中的技術結合起來，利用偏振光觸發腔內一維納米管中被稱為極化子-強耦合光和物質的準粒子的形成 。在室溫下 。
因為極化子只能沿著排列好的納米管的長度共振，所以當入射光以相同的方向偏振時，極化子就會出現 。當旋轉90度時，極化子逐漸消失 。
極化子出現和消失的偏振角稱為特殊點 。在理論朋友介入之前，河野和高智晟認為很重要 。
“發現這一點非常重要，也令人驚訝 ， ”科諾說 ?！霸谖覀冋撐牡牡谝话嬷?，我們并沒有真正強調這一點 。但在審查過程中，我們向理論家展示了數據，他指出，“你在這里有這個狄拉克點狀特征 。“我們開始更仔細地看 ， 確實有特別的觀點 ?！?br /> 狄拉克點是石墨烯的特性 。它們出現在材料的導電性和價帶連接的地方 ， 使它們成為理想的電導體 。在半導體材料中，能帶之間的能量分離決定了材料的帶隙 。
在其他情況下研究了例外情況；在最近的實驗中，科學家已經表明，光本身可能會在這樣一個點減速或停止 。
“石墨烯中電子的許多不尋常的性質都與這個特殊點的存在有關，這個特殊點被稱為狄拉克點，或能量零點 ， ”科諾說 。“與砷化鎵或硅等固體半導體相比，石墨烯的能帶結構完全不受影響，它們的導帶和價帶決定了它們的帶隙 。
“在我們的例子中 ， 當偏振光平行于薄膜時，我們在上極化子和下極化子之間有一個帶隙，但是轉向光的偏振會改變一切 。當你到達一個特殊的點時，帶隙閉合，極化子消失 。”
科諾說，這項工作還表明 ， 排列整齊的納米管相互合作 ?！半S著我們增加納米管的數量 ， 真空拉比分裂(測量真空中光子和固體薄膜中電子之間的耦合強度)增加，”他說 。"這證明了納米管在與腔光子相互作用時相互配合."
高說 ， 賴斯的實驗表明，可以找到一種從真空中產生光子光基本粒子的方法 。這對量子級存儲可能很重要，因為這是一種從量子位提取數據的方法 。
【特殊研究指向量子發現】科諾說：“關于將虛擬光子轉換為真實光子，有一些理論建議，這些光子有時被稱為卡西米爾光子 ?！拔覀兛梢允箍涨恢械牟牧吓c真空相互作用 。當我們以某種方式觸發系統時，我們會打破耦合，突然光子就會出現 。這是我們想做的實驗，因為按需從真空中產生光子會很酷 ?！?br />