Realization of a double barrier resonant tunneling diode for cavity polaritons
本文报道了利用一维腔体的横向图形化实现腔体极化激元的双势垒共振隧穿二极管。尖锐的传输共振时，证明发送到设备上的极化激元流。我们使用一个非共振的光束可以用来作为光闸和控制装置的传输。最后，我们的证据失真的传输配置文件时，去高密度制度，极化激元相互作用的签名。
2013-05-22 cond-mat.mes-hall
Polariton resonances for ultra-strong coupling cavity optomechanics in GaAs/AlAs multiple quantum wells
利用共振布里渊实验研究了GaAs/AlAs多量子阱中极化激元介导的光-声相互作用。在激子极化激元共振光弹耦合增强达到105在30 K相比，一个典型的散装固体室温下的透明度值。当应用于GaAs基腔光机械纳米器件时，这一结果为巨大的位移灵敏度和新颖的超强耦合腔现象开辟了道路，光机械耦合g 0在100 THz的范围内。
2015-09-17 cond-mat.mes-hall
Enhancement of acoustic spin pumping by acoustic distributed Bragg reflector cavity
GHz频率范围内的声表面波（SAW）可以通过与铁磁共振相关的自旋泵效应将自旋电流动态注入相邻的双金属层。在这里，我们展示了增强声铁磁共振和自旋电流产生的一对SAW反射器光栅，形成一个声学模拟的分布式布拉格反射腔。在实验中，我们证实了2.04 $\pm$ 0.02倍大的SAW功率吸收的设备中的腔比在没有声腔的情况下。我们证实高达2.96 $\pm$ 0.02倍更大的自旋电流产生通过测量在Cu和Bi $_2$ O $_3$之间的界面处的逆Edelstein效应（IEE）产生的电压。结果表明，声腔将是有用的，以提高转换效率的SAW驱动的耦合磁振子-声子动力学。
2020-05-05 cond-mat.mes-hall
Linking Magnon-Cavity Strong Coupling to Magnon-Polaritons through Effective Permeability
由于腔-磁振子系统的低阻尼率和长相干时间，强耦合在自旋电子学和信息处理技术中显示出巨大的应用潜力。虽然这种系统在概念上类似于由磁振子极化激元（MP）耦合的系统，但磁振子腔耦合和MP之间的联系尚未明确定义。在这项工作中，我们建立了这样的连接，通过研究的频率波矢色散的强耦合磁振子腔系统，使用高度可调的微波腔，并通过模拟观察到的行为，通过系统的有效磁导率。定义了磁振子-腔系统的上下耦合模之间的极化激元间隙，并认为该间隙取决于系统的有效填充因子。该间隙等于填充因子= 1的极限中的MP极化激元间隙，对应于微波腔的移除。因此，我们的工作澄清了磁振子腔和MP耦合之间的联系，提高我们的理解磁振子光子耦合系统中的相互作用。
2017-02-28 cond-mat.mes-hall
Angular dependence of giant Zeeman effect for semi-magnetic cavity polaritons
由于非磁性半导体的塞曼效应较弱，对微腔极化激元中自旋相关现象的观测受到限制。我们证明了磁性离子进入置于非磁性微腔中的量子阱会导致磁场对激子-极化激元的增强效应。我们发现，在这样的结构中，激子-极化激元的塞曼分裂强烈地依赖于光子-激子失谐量和极化激元波矢。我们的实验数据可以用一个模型来解释，其中磁场对下极化激元态的影响直接继承自激子分量，而与腔光子的耦合强度则由外部磁场来修正。
2016-12-20 cond-mat.mes-hall
Far-infrared Tamm polaritons in a microcavity with incorporated graphene sheet
在两个半无限周期性介电结构（布拉格镜）或其它反射器之间的界面处形成Tamm极化激元（TP）。与通常的表面极化激元相反，TP存在于“光锥”内部，即使它们的振幅也随着离界面的距离呈指数下降，因为它是倏逝波的特征。它们耦合到形成界面的材料或结构中的基本激发，例如金属等离子体激子或半导体激子。在这里，我们讨论了形成的TP在远红外（FIR）光谱范围内，在光学声子剩余辐射带的极性半导体，如GaAs，与布拉格反射器（BR）作为第二个镜子。讨论了它们的色散关系以及在GaAs-BR界面上TP存在的频率窗口。还考虑了在两个反射器之间包含间隙的结构。进一步的调查是在两个反射器之间包含一层石墨烯的结构。
2019-03-28 cond-mat.mes-hall
Circulating cavity magnon polaritons
我们预测了在微波腔中，当在特定的线上加载多个磁体时，磁振子极化激元态单向循环。现实的有限元数值模拟，包括介电，时间依赖性和非线性效应，证实了一个完全分析的输入输出模型的近似的有效性。我们发现，相控天线阵列可以集中所有的功率到一个相干的微波束与控制的方向和强度，规模与磁铁的数量。
2020-06-03 cond-mat.mes-hall
Optical Valley Hall Effect based on Transitional Metal Dichalcogenide cavity polaritons
考虑激子和光子的自旋轨道耦合，计算了平面微腔中自旋激子-极化激元的色散.我们考虑了无序情况下极化激元的径向传播。我们表明，减少的无序散射诱导的极化激元状态的形成，可以观察到一个光学谷霍尔效应，即锁定谷和极化赝自旋的相干进动导致形成的空间谷极化域。
2016-11-09 cond-mat.mes-hall
Transient Response of the Cavity-Magnon-Polariton
利用时域微波透射测量方法对自旋光子耦合系统的拉比振荡进行了实验研究。外加偏置磁场控制拉比振荡的振幅和频率，拉比振荡分别是相干自旋光子能量交换和耦合强度的量度。振幅和频率控制在时域中描述为二能级自旋光子系统的瞬态响应。这种方法揭示了稳态和瞬态行为的腔磁振子极化激元，这是必要的解释时域腔自旋实验之间的联系。这个瞬态模型也使我们能够理解和量化的极化激元模式的组成，这可以控制的偏置场。
2019-04-18 cond-mat.mes-hall
Optical phonon scattering of cavity polaritons in an electroluminescent device
在工作于光-物质强耦合区的子带间器件的电致发光光谱中观察到了微腔极化激元和纵向光学声子之间的散射特征。通过电泵浦，我们共振填充上极化激元分支在不同的能量作为所施加的偏压的函数。从这些状态所产生的电致发光信号是其次从较低的分支的声子副本。
2012-12-19 cond-mat.mes-hall
Cavity-mediated exciton hopping in a dielectrically engineered polariton system
本文在结构化介电环境中实现介观激子-极化激元畴，并在腔耦合色散区域建立长程激子跳跃，为基于介电定制二维半导体的极化激元网络与量子模拟奠定基础。
2025-06-05 cond-mat.mes-hall
Theory of cavity-polariton self-trapping and optical strain in polymer chains
我们考虑一个半导体聚合物链耦合到一个单一的电磁模式在一个腔。链的激发具有混合激子-光子特性，并被描述为极化激元。极化激元通过形变势相互作用耦合到晶格上，并可以在链中传播。我们发现，在聚合物中的光激发的存在下诱导的晶格上的应变。我们使用BCS变分波函数来计算作为其密度的函数的极化激元的化学势。我们首先分析的情况下，只有两个单元格的短链，以检查我们的变分方法的有效性。在长链和与晶格强耦合的情况下，系统经历了对应于极化激元自陷的相变。讨论了均匀光晶格应变情况下激子自发发射和腔阻尼的作用。
2006-08-31 cond-mat.mes-hall
Theory and experiment on cavity magnon polariton in the 1D configuration
我们从理论和实验上研究了在高质量的一维微波腔中插入低阻尼磁绝缘体所产生的一维腔磁振子极化激元（CMP）的色散。通过对基于传输矩阵法的全波模拟在长波长范围内进行简化，得到了CMP色散的解析近似。CMP的所得耦合强度显示出不同的依赖于样品的厚度以及样品的介电常数，由腔模式的奇偶性确定。实验数据证实了腔体和材料参数的尺度效应。我们的工作提供了一个详细的了解一维CMP，这将有助于工程耦合磁振子光子系统。
2015-09-18 cond-mat.mes-hall
Multi-orbital tight binding model for cavity-polariton lattices
在这项工作中，我们提出了一个紧束缚模型，可以用最少的参数来描述激子极化激元晶格的能带结构。该模型基于$s$和$p$非正交光子轨道，忠实地再现了极化激元石墨烯带的实验结果。重点分析了非正交性、轨道间相互作用和光子自旋轨道耦合对体能带和边缘态偏振和色散的影响。
2019-07-31 cond-mat.mes-hall
Digital-Alloy Bragg Mirrors in High-Q Microcavities for Polariton Lasing
St. Petersburg State University（圣彼得堡国立大学）；Spin Optics Laboratory, St. Petersburg State University（圣彼得堡国立大学旋光实验室）；Nanophotonics Research Center, St. Petersburg State University（圣彼得堡国立大学纳米光子学研究中心）；Abrikosov Center for Theoretical Physics, Moscow Center for Advanced Studies（莫斯科高等研究学院阿布里科索夫理论物理中心）；Russian Quantum Center, Skolkovo, Moscow（俄罗斯量子中心）
通过数字合金超晶格实现高Q微腔，降低极子激光阈值并提高质量因子，利用量子限制和激子效应优化模型。
2025-12-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological phases of polaritons in a cavity waveguide
我们研究了腔波导内极化激元的非常规拓扑相位，演示了强光-物质耦合如何导致体边缘对应的击穿。也就是说，我们观察到一个表面上拓扑非平凡的阶段，这出乎意料地不表现出边缘状态。我们的研究结果是在直接对比拓扑紧束缚模型与电子，如著名的苏-施里弗-希格（SSH）模型。我们提出了一个理论的集体极化激元激发在二聚链的振荡偶极子嵌入光子腔。腔光子增加的自由度将系统从典型的SSH $\mathrm{SU}(2)$模型升级为基本上未开发的$\mathrm{SU}(3)$模型。通过改变腔的大小来调谐光-物质耦合强度揭示了参数空间中的三个临界点：当极化子带隙关闭时，当Zak相位从平凡变为非平凡时，以及当边缘状态丢失时。值得注意的是，这三个临界点并不重合，因此Zak相位不再是边缘状态存在的指示器。我们的发现展示了拓扑物质在与光强耦合时的一些显着性质，并且对于不断发展的拓扑纳米光子学领域可能是重要的。
2019-11-20 cond-mat.mes-hall
Bistability and nonequilibrium transitions in the optically polarized system of cavity polaritons under nanosecond-long resonant excitation
研究了在纳秒长共振光激发下，多稳态腔-极化激元系统中非平衡跃迁的偏振依赖性。的频率，强度和光偏振的腔内场，这都经历了尖锐的阈值样的变化，由于腔极化激元的自旋相关的相互作用之间的时间相关性，可视化。所观察到的动态不能在传统的半经典模型的基础上Gross-Pitaevskii方程。为了解释所观察到的现象，有必要考虑非极化激子库，其带来在$σ^+$和$σ^-$极化分量中相等的亮激子的额外蓝移。该模型解释了脉冲和连续波共振激发条件下的极化不稳定性的影响，与最近在高斯形激发下观察到的自旋环斑图形成一致。
2011-12-10 cond-mat.mes-hall
Evidence for Braggoriton Excitations in Opal Photonic Crystals Infiltrated with Highly Polarizable Dyes
我们研究了掺菁染料的蛋白石光子晶体的反射率随角度变化的光谱。蛋白石光子晶体是一种具有很大拉比频率的高极化介质。我们表明，当渗透染料和布拉格频率的激子极化激元之间的共振条件存在，然后布拉格阻带分解成两个反射率带之间的半透明光谱范围，这是由于光传播内的间隙所造成的存在的布拉格激子激发。这些新的激发是由于空间调制源的布拉格带隙与激子产生的极化激元带隙之间的相互作用而产生的，并可能通过信道波导在光子晶体带隙内实现光通信业务。
2001-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon-Induced Dephasing in Quantum Dot-Cavity QED
本文给出了量子点-微腔系统中声子诱导退相干问题的半解析渐近精确解。特别强调的是线性偏振和光吸收，但是本文提出的方法可以直接适用于解决激子-腔密度矩阵的任何元素。在其核心，该方法结合了特罗特的分解定理与链接集群扩展。激子腔和激子-声子耦合的影响被考虑在平等的基础上，从而提供访问可比的极化子和极化激元时间尺度的制度。我们表明，光学退相干是通过量子点-腔系统不同极化子态之间的真实声子辅助跃迁来实现的，并且极化子谱线展宽可以用极化子框架下的费米黄金法则很好地描述。我们还提供了纯粹的解析近似，准确地描述了系统的动力学在较长的极化激元时间尺度的限制。
2019-08-09 cond-mat.mes-hall
Signatures of the excitonic memory effects in four-wave mixing processes in cavity polaritons
本文报道了半导体微腔中频域简并四波混频（DFWM）中有限记忆时间激子关联效应的特征。通过利用极化选择规则，我们歧视的瞬时，平均场相互作用的激子具有相同的自旋，长寿命的相关由于形成的双激子态的激子具有相反的自旋，和短记忆关联效应的连续的非束缚的两个激子态。DFWM谱给出了这些效应的相对贡献和非束缚双激子连续谱中激子-激子关联时间的上限。所得结果揭示了高Q GaAs微腔中DFWM过程的腔极化激元散射模型的基础。
2000-03-09 cond-mat.mes-hall
Hybrid light-matter states in topological superconductors coupled to cavity photons
本研究针对耦合单模腔的一维拓扑超导体，通过计算腔光子谱函数得到极化激元能谱，揭示了拓扑相与平庸相中极化激元的不同形成机制，且拓扑相下低能极化激元携带马约拉纳束缚态特征信息。
2023-10-10 cond-mat.mes-hall
Exceptional magnetic sensitivity of PT-symmetric cavity magnon polaritons
实现室温磁敏磁强计是物理科学和工程领域的一个突出问题。最近发展的非厄米腔自旋电子学提供了新的可能性。在这项工作中，我们预测了一个特殊的宇称时间（PT）对称性腔磁振子极化激元的磁敏感性。基于输入-输出形式，我们证明了一个“Z”形光谱，包括两个边带模式和一个暗态分支与超窄线宽的精确PT阶段。当极化激元到达三阶例外点时，光谱演化为阶跃函数，并伴随着对失谐量的极大敏感性。在强耦合区，磁灵敏度可达10^{-15}T Hz^{-1/2}，比现有的磁电传感器高出两个数量级。我们推导出无噪声传感性能的条件。当PT对称性破缺时，观察到类Purcell效应。一个可能的实验方案，以实现我们的建议进行了讨论。
2019-06-12 cond-mat.mes-hall
Strongly coupled ultracompressed self-cavity plasmon polaritons at millikelvin temperatures
Cornell University（康奈尔大学）；Kavli Institute for Nanoscience at Cornell（康奈尔纳米科学卡弗里研究所）；Max Planck Institute for Structure and Dynamics（马克斯·普朗克结构与动力学研究所）；National Institute for Materials Science（日本国立材料研究所）
本文提出基于超导层自腔与石墨烯集成的平台，在毫开尔文温度下实现亚太赫兹欠阻尼等离激元极化激元，并利用超导电路光谱仪进行探测，为腔-物质混合系统研究开辟新途径。
2026-10-02 cond-mat.mes-hall
Patterned silicon substrates: a common platform for room temperature GaN and ZnO polariton lasers
介绍了一种制作室温极化激元激光器的新平台：在图形化硅衬底上外延生长的氮化物基分布布拉格反射镜。图案化允许增强的应变弛豫，从而使得能够堆叠大量无裂纹的AlN/AlGaN对，并且实现具有大的空间均匀性的数千的腔品质因数。GAN和ZnO有源区在其上外延生长，腔体用顶部介电布拉格反射器完成。这两种结构显示强耦合和极化激元激光在室温下，并构成一个中间步骤的方式向集成极化激元器件。
2014-04-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Cavity polaritons: Classical behaviour of a quantum parametric oscillator
从理论上研究了基于半导体腔激子-极化激元的脉冲光参量振荡器。一个“超自旋”的形式主义的发展，允许在大量的极化激元的情况下，减少量子动力学的参量振荡器波函数的经典概率分布的刘维尔方程。极化激元系综的统计意义进行了分析。
2004-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Polariton boxes in a tunable fiber cavity
半导体光子结构中的腔极化激元已经成为探索集成固态器件中量子流体非平衡动力学的实验平台。最近的几个实验表明，这些系统的潜力，揭示量子多体物理驱动耗散系统。到目前为止，所有的实验都依赖于完全集成的设备，几乎没有修改设备属性的灵活性。在这里，我们提出了一种新的方法，用于实现限制腔极化激元，使在原位调谐的腔长，从而极化激元的能量和寿命。我们的设置是基于一个多功能的半集成低温光纤腔平台，这使我们能够证明形成有限的极化激元（或极化激元盒）与前所未有的品质因数。在高泵浦功率下，我们观察到清晰的极化激元激光信号。在强约束条件下，光纤-腔系统可以观察到极化激元阻断效应。
2013-12-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Cavity Higgs-Polaritons
受实验上实现腔激子-极化激元凝聚的巨大成功的启发，我们考虑了由腔光子和超导体的振幅或Higgs模形成极化激元。通过最近预测和观察到的这些激发和光之间的超导诱导的线性耦合，我们发现，在无序准二维超导体和谐振腔光子之间的希格斯激发杂交可以发生，形成希格斯极化子状态。这提供了一种新的手段来操纵超导状态以及潜在的新型光子腔电路元件的潜力。
2019-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Multistability of cavity exciton-polaritons affected by the thermally generated exciton reservoir
到目前为止，在准共振泵浦下腔极化激元系统中激子库的产生一直被忽略。我们表明，在微腔具有小拉比分裂（通常是GaAs腔与单量子阱），这个水库可以有效地填充极化声子-声子散射。我们考虑了激子库对共振泵浦极化激元模能量移动的影响。我们发现，这个水库的存在有效地降低了极化激元-极化激元相互作用的自旋各向异性，与最近的实验测量，其中腔极化激元的多稳定性进行了分析
2011-12-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Cavity polariton optomechanics: Polariton path to fully resonant dispersive coupling in optomechanical resonators
半导体纳米结构中的共振光弹耦合为光机械谐振器中强烈增强的光-声相互作用开辟了新的前景。然而，一个潜在的问题是当接近谐振时，由耗散引起的腔Q因子的降低。在这封信中，我们表明，光-物质过程中的腔极化激元调解克服了这一限制，允许一个强烈增强的光子-声子耦合没有显着的寿命减少强耦合制度。设想在PetaHz/nm范围内的巨大光机耦合因子，比由腔镜的机械位移产生的反作用大三个数量级。
2014-05-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Magnetic-field-induced cavity protection for intersubband polaritons
分析了强垂直磁场对与光腔强耦合的无序掺杂量子阱中子带间跃迁的影响。磁场使量子阱的界面粗糙度使子带间光跃迁的线形从洛伦兹型变为高斯型。在这种情况下，一种新形式的磁场诱导腔保护集，这大大减少了极化激元线宽的腔贡献。最后强调了我们的结果对非线性极化激元动力学的基础研究和极化激元激光器的技术应用的影响。
2023-03-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonlinear level attraction of cavity axion polariton in antiferromagnetic topological insulator
腔光子与凝聚态物质中各种激发态之间的强耦合增强了光与物质相互作用的场，并产生了几个激发子场，例如腔光学力学和腔磁振子极化子。出现在拓扑绝缘体中的轴子准粒子，被预测与光强烈耦合并产生所谓的轴子极化激元。本文证明了反铁磁拓扑绝缘体的腔体轴子极化激元中存在无隙能级吸引，它源于轴子与腔体奇阶共振之间的非线性相互作用.这种新的能级吸引与传统的线性耦合或耗散介导作用机制的能级吸引有本质的不同，也不同于普通极化激元中强耦合引起的能级排斥。我们的结果揭示了一种新的能级吸引机制，为利用腔技术研究轴子极化激元开辟了新的途径。它们在量子信息和暗物质研究中具有潜在的应用价值。
2021-10-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optomechanics with Cavity Polaritons: Dissipative Coupling and Unconventional Bistability
我们研究了一个由光机械谐振腔和一个与量子阱中激子跃迁强耦合的腔模组成的混合系统。我们发现，由于腔光子和激子态的混合，出射准粒子-极化激元-具有色散和耗散性质的力学模式的耦合。我们计算了极化激元模的占据率，揭示了由于耗散耦合而偏离常规克尔非线性或色散耦合情况的极化激元行为。所描述的系统作为一个很好的候选人，为未来的极化激元器件和固态量子信息处理。
2013-08-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
The Excitation Ladder of Cavity Polaritons
多维相干光谱学直接解开在线性光谱中重叠的多个激发态。本文报道了半导体极化激元二极管中的多维相干光电流谱，并探讨了腔极化激元的激发阶梯。我们测量双重和三重避免交叉对和三重态的激子极化激元，展示了强耦合光和装饰的二重态和三重态半导体激发。这些结果表明，与微腔强耦合的多激发激子态可以描述为两个耦合的量子非谐梯。
2020-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Spectral properties of exciton polaritons in one-dimensional resonant photonic crystals
研究了多量子阱共振光子晶体中激子极化激元的色散特性。在具有相对于其中心具有镜像对称性的基本单元的结构的情况下，开发了用于推导和分析相应的正常模式的色散规律的强大的分析方法。利用该方法分析了几种谐振型光子晶体的能带结构和色散特性，这是用其他方法无法分析的。这些系统包括具有介电函数的任意周期性调制的多量子阱结构和具有复杂基本单元的结构。特别注意确定这些结构中的超辐射（布拉格共振）的条件，并在满足此条件的情况下（布拉格结构）的极化激元阻带的性质。考虑了能带结构对传播角度、波的极化的依赖性以及激子均匀和不均匀加宽的影响，以及近布拉格结构中激发的色散特性。
2005-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Purcell-enhanced single photon source based on a deterministically placed WSe$_{2}$ monolayer quantum dot in a circular Bragg grating cavity
我们展示了一个确定性的Purcell增强的单光子源，通过集成原子级薄的WSe $_{2}$层与圆形布拉格光栅腔实现。该腔显著增强了原子薄层的光致发光，并支持用$g^{(2)}(0)<0.25$产生单光子。我们观察到位于布拉格光栅腔中心的WSe $_{2}$发射器的自发发射率的一致增加。这些WSe $_{2}$发射器自对准并确定性地耦合到这样的宽带腔，配置新一代确定性单光子源，其特征在于其简单且低成本的生产和固有的可扩展性。
2021-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Mechanisms of the Intensity Dependent Refractive Index in Ultrastrongly Coupled Organic Cavity Polaritons
有机极化激元材料的非线性光学响应由于其增强的、可控的非线性响应以及在新型光学器件如紧凑型光子源、光学和量子信息器件等方面的潜力而受到越来越多的关注。利用不同波长和入射功率下的z扫描，研究了超强耦合有机腔极化激元在低极化激元带附近的非线性光学色散。我们表明，高达150倍的增强的非线性响应相比，腔少的有机膜产生的强度依赖性极化激元共振频率偏移（“蓝移”）。因此，我们发现，这些z-扫描数据只能描述的几个条款的幂级数展开强度，其各自的贡献取决于功率加宽和失谐从较低的极化激元带。我们进一步表明，非线性响应可以定量描述的三能级分子量子模型耦合到腔中的饱和减少拉比分裂，从而占较低的极化激元带的观察到的蓝移。
2021-03-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Topological Polaritons in a Quantum Spin Hall Cavity
本文研究了量子自旋霍尔绝缘体与光子腔模耦合时物质-光激发的拓扑结构，即所谓的极化激元。我们确定了一个拓扑不变量的存在下的时间反演（TR）对称性，并证明了TR不变的拓扑相位的存在。我们发现受保护的螺旋边缘状态的能量低于较低的极化激子分支和特征的非耦合激子状态，都可以通过光学技术检测。应用塞曼场使我们能够将拓扑指数与极化激子赝自旋对布洛赫球的双重覆盖联系起来。
2016-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Effects of polariton squeezing on the emission of an atom embedded in a microcavity
我们感兴趣的是单模腔中原子与半导体或绝缘体的极化激元相互作用的辐射特性。由于腔内的极化激元具有内禀压缩，我们讨论了压缩的极化激元基态如何改变原子的发射，以及如何获得腔外极化激元压缩的间接证据。
2018-07-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Trion-polaritons : How strong coupling to a cavity changes the orbital and spin properties of trions
与微腔强耦合的二维电子系统的基元光激发是三振子极化激元。使用变分方法，我们证明了库仑相互作用和轻物质耦合之间的竞争起着至关重要的作用，在确定最低能量的轨道和自旋性质的trion极化激元。当光-物质相互作用超过裸三重态束缚时，由于腔介导的自旋轨道效应，单重态和三重态三重态混合，这反过来又导致外层电子玻尔半径的强烈增加。在这种强腔耦合制度，三振子极化激元由一个激子极化激元包围一个弱束缚电子，是让人想起一个相干的里德伯激发。
2016-03-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Giant optomechanical coupling and dephasing protection with cavity exciton-polaritons
电子共振可以显著增强腔光学力学中的光子-声子耦合，但是通常由于吸收损耗和由不均匀加宽引起的失相而被避免。我们的实验表明，激子极化激元在半导体微腔使GHz的光力学与单粒子共振耦合达到记录值在10秒的MHz范围。此外，这种共振增强受到拉比间隙的保护，不受非均匀加宽的影响。单极化激元非线性和光机械强耦合制度成为在这个平台上访问。
2022-12-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Polariton relaxation under vibrational strong coupling: Comparing cavity molecular dynamics simulations against Fermi's golden rule rate
在振动强耦合（VSC）作用下，分子极化激元的形成可以显著改变分子的光致或热性质。为了理解这些有趣的变化，实验和理论研究都集中在振动极化激元的超快动力学上。在这里，根据我们最近的工作[J. Chem. Phys.，154，094124，（2021）]，我们系统地研究了弱外泵浦下液态CO2的极化激元弛豫机制。经典腔分子动力学（CavMD）模拟表明，极化激元弛豫的结果从（i）通过光子组件的腔损耗和（ii）由分子间相互作用介导的明模分量的振动暗模的退相的综合效应。后一种极化激元退相速率与极化激元波函数中亮模的权重和极化激元与暗模之间的光谱重叠的乘积成比例。这两个因素是敏感的参数，如拉比分裂和腔模失谐。相比紧束缚谐波模型的基础上的费米的黄金法则计算，CavMD产生类似的参数依赖的上极化激元弛豫寿命，但有时适度的分歧，为下极化激元。我们认为，这种分歧的结果极化激元增强的分子非线性吸收由于分子的非谐性，这是不包括在我们的分析模型。我们还总结了最近的进展探测非反应VSC动力学与CavMD。
2022-03-25 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Spin multistability of cavity polaritons in a magnetic field
从理论和实验上研究了磁场中共振激发腔极化激元系统的自旋跃迁。在这个玻色子系统中的弱对相互作用，使可能的快速和大量的自旋翻转发生在临界振幅，由于振幅相关的本征态的位移和塞曼分裂之间的相互作用。凝聚体的主导自旋可以通过仅调节泵浦强度来来回切换，这为在皮秒时间尺度上的极化激元凝聚体的超快速自旋切换开辟了道路。
2013-02-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Driven-dissipative Quantum Dynamics in Cavity Magnon-Polariton System
基于相干态表象下的量子主方程，研究了腔磁振子-极化激元系统中任意阶量子关联的动力学行为。平均腔光子数的类拉比振荡和能级排斥现象与已有的实验观测结果非常吻合。腔光子和磁振子的二阶量子相干性进一步揭示了这两种情况下相干分量和非相干分量的竞争性质，这种相干性可以通过驱动微波和热浴系统地调谐。我们的结果表明，丰富的高阶量子动力学诱导的磁光物质相互作用，并作为一个不可缺少的一步，探索非经典状态的腔光子和磁振子在量子腔磁振子。
2021-10-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Two-dimensional Infrared Spectroscopy of vibrational polaritons of molecules in an optical cavity
分子振动与红外腔模的强耦合通过产生修饰的极化激元态来影响它们的性质。我们展示了如何通过改变腔耦合强度来控制单振动和双振动极化激元流形，并通过时域双量子相干性（DQC）来探测。对$N-methylacetamide$（NMA）的酰胺-I（$CO$）和酰胺-II（$CN$）键振动进行了应用。
2016-05-07 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Nonlinear effects in spin relaxation of cavity polaritons
在Born-Markov近似下，给出了描述腔极化激元自旋和能量弛豫的一般动力学形式。从我们的角度来看，考虑到所有必要的机制，极化激元再分布在互惠空间与最终状态玻色子刺激。所开发的理论被应用到描述我们的实验结果的极化激元参量放大器的几何结构（在所谓的魔角泵浦）中获得的极化动力学。我们已经实验证实，极化激元-极化激元相互作用的各向异性是负责建立的交叉线性极化的信号。在零失谐时观察到长寿命线偏振。在椭圆泵浦下，我们直接在时域中测量并模拟了自感拉莫尔进动效应。
2006-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Mode structure and polaritonic contributions to the Casimir effect in a magneto-dielectric cavity
我们提出了一个完整的分析模式的频谱在由两个平行的板，其中之一是磁介质，例如超材料，而另一个是金属形成的腔，并获得色散关系的封闭形式。腔壁的光学特性描述的有效介电常数和磁导率的现实模型。表面极化激元，即电磁模式，至少有部分的倏逝字符，被证明是占主导地位的卡西米尔相互作用在小的分离。我们详细分析了s-极化极化激元，这是一个磁介电配置的特性，并讨论了它们在排斥卡西米尔力的作用。
2013-08-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Two-Qubit Geometric Phase Gate for Quantum Dot Spins using Cavity Polariton Resonance
我们描述了一种实现两量子位几何相位门的设计，通过该设计，限制在相邻量子点中的一对电子发生纠缠。纠缠是光激发激子-极化激元与局域自旋之间库仑交换相互作用的结果。这种光学耦合类似于电子-电子Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida（RKKY）相互作用，提供了具有中等腔品质因数Q的高速、高保真度双量子比特门操作。通过优化光脉冲参数（脉冲宽度和能量），可以减小由于极化激元寿命有限而引起的误差。所提出的设计，使用静电量子点，最大限度地纠缠，并确保可扩展性。
2012-03-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Observation of the exceptional point in cavity magnon-polaritons
磁振子极化激元是由磁振子和光子之间的强耦合产生的混合轻物质准粒子。它们已成为实现量子换能器和存储器的潜在候选者。由于光子和磁振子的阻尼，极化激元的寿命有限。然而，稳定的磁振子极化激元态可以通过泵浦和损耗之间的动态平衡来达到，因此本征非平衡系统可以用非厄米哈密顿量来描述。在这里，我们设计了一个可调谐腔量子电动力学系统与一个小的铁磁球在微波腔和工程的光子和磁振子的耗散，以创建腔磁振子极化激元具有非厄米谱简并。通过调节磁振子-光子耦合强度，我们观察到了极化激子相干完全吸收，并证明了在例外点处的相变。我们的实验为研究腔磁振子极化激元的非厄米物理提供了一个新的宏观量子平台。
2017-11-11 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Cavity polariton in a quasi-lattice of qubits and its selective radiation
在电路量子电动力学系统中，N个量子比特的链非均匀耦合到腔场形成介观准晶格，其特征在于其相对于正常晶格的变形程度。这种变形是相对间距的函数，即量子位间距与腔波长的比率。准晶格中出现极化子模，作为腔光子激发晶格的修饰模。我们表明，极化激元模式的跃迁概率增加或减少相比，一个单一的量子比特的变形，给出一个选择性的自发辐射光谱。此外，与具有大N极限和接近零的相对间距的微观晶格不同，准晶格中的极化激元在相对间距上具有不均匀的衰减速率。我们发现，这种不均匀性与超辐射模型预期的合作发射效应相吻合，其中晶格量子位中的替代激发导致最大衰减。
2014-04-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entangled biphoton enhanced double quantum coherence signal as a probe for cavity polariton correlations in presence of phonon induced dephasing
我们从理论上提出了一种双光子纠缠增强多维光谱技术作为超快机制中耗散极化激元动力学的探针。它适用于腔局限的单体光合复合物，代表一个典型的多站点激子量子聚集体。所提出的技术被证明是特别敏感的两个和一个激发子空间之间的流形间极化激元相干性。它被证明是能够监测腔介导的激子相关性的动力学作用，并在声子诱导耗散的存在下的退相。纠缠双光子源的非经典性增强了信号的超快和宽带相关特性，表明了负责长距离腔辅助激子迁移的底层状态相关性。
2022-06-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Antiferromagnetic cavity magnon polaritons in collinear and canted phases of hematite
腔自旋电子学探索在自旋电子学和量子现象之间的界面处的轻物质相互作用。迄今为止，研究主要集中在铁磁体与腔光子的杂化上，本文实现了反铁磁腔磁振子极化激元。单个赤铁矿晶体（α-Fe_2 O_3）中的集体自旋运动与具有所需特定对称性的18 - 45 GHz微波腔光子杂交。通过对Morin跃迁的测量，我们从理论和实验上证明了共线相的光子-磁振子耦合是由动力学Neel矢量和倾斜相的弱磁矩介导的.的耦合强度g示出与各向异性场的共线相和与Dzyaloshinskiii-Moriya场在倾斜相的比例。我们实现了强耦合制度在倾斜（C > 25在300 K）和非共线相（C > 4在150 K），从而与反铁磁相干信息交换。这些结果证明了一个通用的策略，以实现反铁磁腔磁振子极化激元不同的对称性，打开反铁磁材料的领域的腔自旋电子学。
2022-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room temperature cavity polaritons with 3D hybrid perovskite - Towards low-cost polaritonic devices
混合卤化物钙钛矿现在被认为是用于当代光致发光和纳米光子学研究的低成本材料。特别是，由于这些材料可以进行溶液处理，它们代表了获得低成本器件的巨大希望。虽然在过去已经证明了2D层状混合钙钛矿用于在室温下操作的极化激元器件的潜力，但是对于该特定应用，3D钙钛矿的潜力已经被探索得少得多。在这里，我们报告了强激子光子耦合与三维溴混合钙钛矿。在室温下，在含有大面积旋涂$CH_3NH_3PbBr_3$薄膜的3 $λ$/2平面微腔中，通过反射率和光致发光实验研究了腔极化激元。一个微腔品质因数为92，并测量了70 meV的大拉比分裂。这一结果为在室温下操作的低成本极化激元器件铺平了道路，由于3D混合钙钛矿具有良好的传输特性，因此可能是电可注射的。
2018-10-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Whispering gallery quantum well exciton polaritons in an Indium Gallium Arsenide microdisk cavity
本文首次在砷化铟镓量子阱填充的砷化镓微盘腔中观测到回音壁激子极化激元，通过温度和半径调谐测得5–10 meV拉比劈裂，并建立解析量子模型，高功率下进一步实现极化激元激射。
2023-09-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Towards All Optical, Universal Quantum Computation using Trapped Electron Spins and Cavity Polariton Resonance
我们提出了一个全光量子计算方案，利用捕获的电子自旋量子比特与光激发的微腔激子-极化激元的库仑交换相互作用。本文描述了一种单量子比特旋转，它与PRB 85，241403（R）（2012）中提出的双量子比特受控z门一起形成了一组通用逻辑门。通过优化泵浦脉冲参数，减小了由于腔寿命有限和旋转轴方向不正确而引起的误差。通过投影零差相位测量和初始化，我们的方案是一个有希望的候选者，物理实现的通用量子计算机。
2012-08-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
