Competing role of interactions in synchronization of exciton-polariton condensates
本文研究了耦合极化激元阱中非相干泵浦激子-极化激元凝聚体的同步动力学。我们的分析是基于广义Gross-Pitaevskii方程的耦合模理论,该方程采用了适合于泵浦几何的非厄米,泵浦相关模式的扩展。我们发现极化激元-极化激元和非极化激元-极化激元相互作用起着相互竞争的作用,并导致随着泵浦功率的增加,耦合极化激元模式的同步相位有质的不同。至关重要的是,这些相互作用也可能相互作用,阻碍同步。我们绘制了一个相图,并讨论了这些阶段的一般特性,使用广义阿德勒方程。
2017-11-01 cond-mat.mes-hall
Stability and spatial coherence of nonresonantly pumped exciton-polariton condensates
研究了非共振泵浦下一维激子-极化激元凝聚体的稳定性和相干性。我们使用开放耗散的Gross-Pitaevskii方程模拟凝聚动力学。在空间均匀泵浦情况下,我们发现稳态的不稳定性导致相干长度的显著减小。我们考虑了两种影响,可以导致稳定的稳定状态,即极化激元能量弛豫和非均匀泵浦分布的影响。我们发现,虽然前者的稳定性几乎没有影响,后者是非常有效的稳定凝聚体,从而导致一个大的相干长度。
2014-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Two-photon pumped exciton-polariton condensation
双光子吸收(TPA)允许访问否则光无法访问的物质的暗态,其作为量子信息处理的重要构建块。在半导体微腔中,TPA驱动的强耦合轻物质激子-极化激元的凝聚可以实现暗态-凝聚相互作用的新的固态量子模拟,并且被预测为激发THz发射。在这里,我们报告的第一个观察到的双光子泵浦极化激元凝聚,证明了角分辨光致发光在GaAs基微腔。TPA是证明在二次发射依赖于泵浦功率低于和高于冷凝阈值,和二次谐波产生被排除了这两个阈值行为,并通过显示不依赖于泵浦光子能量的发射峰值能量。我们的研究结果为新型极化激元源和集体量子态与单个二能级系统的固态相干控制铺平了道路。
2022-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Room-temperature continuous-wave pumped exciton polariton condensation in a perovskite microcavity
本文在钙钛矿微腔中实现了室温连续波泵浦的极化子凝聚,阈值极低且线宽窄,并揭示了离散能级促进极化子弛豫的微观机制,为节能极化子器件奠定基础。
2024-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Self-rotation and synchronization in exciton-polariton condensates
在非共振高斯激光泵浦下,二维半导体微腔中激子-极化激元凝聚体发生自旋转。一个波包的冷凝物自发地旋转周围的泵送区域的中心,在一个恒定的频率,打破了系统的旋转对称性。当两个自转凝聚体以适当的距离产生时,自转凝聚体的动力学之间发生同步。
2016-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
An electrically pumped topological polariton laser
本研究利用垂直谐振腔极化激元微柱晶格构建拓扑Su-Schrieffer-Heeger缺陷,通过电激发p-i-n掺杂结构实现了拓扑缺陷的极化激元激光,验证了其拓扑特性保留与弱耦合区高效激射,推动了应用型拓扑激光器的发展。
2024-02-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
Raman-phonon-polariton condensation in a transversely pumped cavity
本文提出利用横向泵浦拉曼方案实现可调声子-光子耦合的声子极化激元凝聚,并通过Floquet稳定性分析给出超辐射态和激光态的相图,为工程电子关联态提供新工具。
2024-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Polarization hydrodynamics in a one-dimensional polariton condensate
考虑自旋自由度,研究了准一维量子线中非共振泵浦极化激元凝聚体的流体力学性质。我们澄清的相关性的朗道标准在这个耗散的两个组件系统的超流性。两个切伦科夫式的临界速度被确定为对应于不同的辐射通道的开放:(阻尼)的密度波动和(弱阻尼)的偏振波动的另一个。我们确定施加到外部障碍物的阻力,并提出实验测量的后果的具体功能的波动的极化。
2013-09-13 cond-mat.mes-hall
Spontaneous topological transitions in a honeycomb lattice of exciton-polariton condensates due to spin bifurcations
我们从理论上探讨非共振泵浦的极化激元石墨烯,一个系统组成的蜂窝晶格的微柱在政权的强轻物质耦合。我们表明,根据结构的参数,如泵的强度和柱之间的耦合强度,该系统表现出丰富的各种宏观有序,包括类似物的铁磁,反铁磁,和共振价键相。这些阶段之间的过渡与戏剧性的重塑与拓扑秩序的自发出现连接的系统的频谱。
2020-01-15 cond-mat.mes-hall
Order-disorder oscillations in exciton-polariton superfluids
利用平均场论研究了半导体微腔中激子-极化激元共振泵浦超流体的动力学行为。调制不稳定性发展到晶体有序,然后有序和无序状态交替形成。一个超固态的状态也被发现,在其中的超流共存的结晶秩序在休息。
2012-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Polariton transport in one-dimensional channels
本文从理论上研究了线偏振激子-极化激元在准一维微腔通道中的输运。质量流和自旋流的方向和大小由两个凝聚体的相对相位和偏振控制,就像静止的约瑟夫森效应一样。然而,由于耗散和粒子-粒子相互作用,电流密度是不均匀的:它强烈地依赖于沿通道轴的坐标。在通道中可以产生一个稳定的自旋畴,它的位置对两个相邻凝聚体之间的相位差敏感。
2013-07-01 cond-mat.mes-hall
Stationary and time dependent correlations in polariton condensates
用维格纳函数描述了凝聚态极化激元的统计特性。在截断维格纳方法的框架下,维格纳函数服从福克-普朗克方程,该方程可以解析求解。在稳态的二阶相关性与从主方程的数值解获得的那些非常一致,并显示出定性的,远高于阈值,也与最近的实验定量协议。此外,明确定义了影响极化激元基态统计的不同噪声效应的贡献。利用随机过程的Fokker-Planck描述和Langevin描述之间的等价性,导出了接近定态的极化激元的含时关联。得到了线宽和极化激元强度弛豫率的显式表达式,其值与实验值在同一数量级。最后讨论了截断Wigner方法在本模型中的有效性极限。
2010-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
An acoustic black hole in a stationary hydrodynamic flow of microcavity polaritons
我们报道了超流流体动力学效应的实验研究,在一维极化激元流体沿横向图案化的半导体微腔流动,并击中一个微米级的工程缺陷。在高激发功率下,在极化激元动力学中观察到超流传播效应,特别是,在缺陷位置形成尖锐的声学视界,分离亚音速和超音速流动的区域。我们的实验结果定量再现广义Gross-Pitaevskii方程的基础上的理论计算。通过光子相关测量来观察霍金辐射的前景被阐明。
2014-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Theory for the stationary polariton response in the presence of vibrations
我们构建了一个模型,描述了一个混合系统中的电磁场-特别是表面等离子体激元-耦合强烈的原子或分子的电子激发的响应。我们的方法是基于量子光学的输入输出理论,特别是它考虑到分子的热和量子振动。后者在类似于动态库仑阻塞理论中所用的$P(E)$理论中描述。因此,我们能够包括的影响,分子斯托克斯位移的强耦合系统的响应。我们的模型,然后占不对称发射的上下极化激元模式。它还允许从强耦合系统的光发射的部分退相干的准确描述。我们的研究结果可以很容易地用于连接的响应的混合模式的发射和荧光特性的单个分子,因此是相关的理解任何利用这样的系统,如相干光捕获。
2019-11-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum thermodynamics of periodically driven polaritonic systems
本文研究了室温下定态周期驱动极化激元系统的能量分布和量子热力学。具体来说,我们考虑激子强烈耦合到谐振子和量化的能量重组这两个系统之间的相互作用作为耦合强度,驱动力和失谐的函数。在推导了弱环境相互作用下极化激元密度矩阵的量子主方程后,得到了耗散的时间传播子和平衡初态的长时间演化.这种方法提供了直接访问的定态,克服了在数值演化弱阻尼量子系统共振附近的困难,也提供了地图上的极化激元线形。然后,我们计算了谐波调制过程中的热力学性能,并证明了最大效率发生在谐振。我们还提供了一个表达式的不可逆热率和数值证明,这符合热力学定律。
2023-01-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Bose-Hubbard dynamics of polaritons in a chain of circuit QED cavities
我们研究了一个超导带状线谐振器链,每个谐振器与一个transmon量子比特相互作用,电容耦合成一排。我们表明,这个系统的动力学可以描述的玻色哈伯德哈密顿与吸引力的相互作用的极化激元,光子和量子比特的激发叠加。我们设想的这种设置构成了第一个平台之一,其中实验研究强相互作用极化激元链所需的所有技术组件都已经实现。通过用微波源驱动第一带状线谐振器并检测最后一个带状线谐振器的输出场,可以在受驱动耗散状态下光谱地探测系统的性质。我们计算了最后一个可以通过输出场测量的腔的稳态极化激元密度和密度-密度关联$g^{(2)}$。我们的研究结果显示,从一个相干的量子场的比现场相互作用的驱动强度的增加。
2010-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph