Ett team av forskare från European Laboratory for Non-Linear Spectroscopy, INFN, Sezione di Firenze och Università di Firenze har visat en form av "vektorial" polariton genom att sväva en nanosfär inuti ett optiskt hålrum. I deras tidning publicerad i tidningen Naturfysik , gruppen beskriver deras arbete och möjliga användningsområden för deras resultat. Tania Monteiro med University College London har publicerat en News &Views-artikel i samma tidskriftsnummer som beskriver tidigare arbete med att få kvantkontroll med hjälp av polariserbara nanopartiklar och det arbete som gjorts av teamet med denna nya ansträngning.

Som Monteiro noterar, stark koppling är ett ovanligt hybridtillstånd av ljusinteraktioner där tillståndet inte kan beskrivas med hjälp av bara materia och ljuskomponenter. Och som hon också noterar, polaritoner är hybridtillstånd som skapas av växelverkan mellan ljus och materia som finns på en mängd olika platser. I denna nya ansträngning, förklarar hon, "vektoriella" polaritoner - kvasipartiklar av kondenserad materia - är resultatet av att en nanosfär svävar inuti en optisk hålighet på ett sätt som leder till att ljus hybridiserar med rörelsen som sker på ett plan istället för längs en axel.

I deras arbete, laget använde en sammanhängande spridningsmetod där en nanosfär först fångades med en pincettfälla inuti ett vakuum. Teamet skapade sedan en X- och Y-axel med hjälp av pincettpotentialen, vilket resulterade i utvecklingen av ett plan vinkelrätt mot det inkommande laserljuset som används för att skapa pincetten. Spridna pincettfotoner användes sedan för att fylla hålrummet. I arrangemanget, kavitetsfältet starkt kopplat till rörelsen för både X- och Y -axlarna, fast starkare med X -axeln. Speglar användes för att främja högre kvantsamarbete, som gjorde det möjligt för systemet att bli en kvant koherent regim där informationsutbytet började överskrida livslängden. Resultatet var demonstration av vektoriala polaritoner.

Demonstrationen kan bana väg mot nya sätt att överföra kvantinformation och markerar också ett steg mot skapandet av optomekanisk intrassling vid rumstemperatur.

© 2021 Science X Network