Twist Angle Tuning of Moiré Exciton Polaritons in van der Waals Heterostructures
扭曲的原子薄半导体的特征是莫尔激子。它们的光学特征和选择规则是很好理解的。然而，它们与光子在强耦合区的杂化，对于集成在光学腔中的异质结构，还没有成为研究的焦点。在这里，我们结合了激子密度矩阵形式主义与Hopfield方法提供微观的见解莫尔激子极化激元。特别是，我们表明，激子光耦合，极化激元能量，甚至极化激元分支的数量可以通过扭转角控制。我们发现，这些新的混合光激子态成为离域相对于组成激子由于光和更高能量的激子的混合。该系统可以被解释为具有周期性的自然量子超材料，该周期性可以通过扭转角来设计。我们的研究在微观上理解和控制扭曲原子薄半导体中的莫尔激子极化激元方面取得了重大进展。
2022-01-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Suppression of space broadening of exciton polariton beams by Bloch oscillation effects
从理论上研究了激子极化激元在不同光子势作用下的输运。通过有限元模拟计算了光子势与腔层厚度的关系。理论分析和数值计算表明，腔光子势与腔层厚度成正比，其系数约为$1.8$ meV/nm。此外，周期性和线性光子势被认为是控制输运的激子极化激元在弱场和强场泵浦的情况。在这两种情况下，周期势本身不能有效地抑制腔光子和激子的无序势的散射以及激子-激子的非线性相互作用。当腔中光子加上线性势时，极化激元输运呈现布洛赫振荡行为。重要的是，极化激元布洛赫振荡可以有效地抑制由无序势和激子-激子非线性相互作用引起的空间展宽，这对极化激元电路的设计是非常有益的。
2015-05-31 cond-mat.mes-hall physics.optics
In-plane Exciton Polaritons vs Plasmon Polaritons: Nonlocal corrections, confinement and loss
本文比较了单层TMDs面内激子极化激元与薄金属膜短程SPPs，发现前者约束因子大一个数量级、损耗低六倍，且与谷自由度耦合，适用于可见光/近红外纳米光子学。
2024-02-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Terahertz excitation of a coherent three-level Λ-type exciton-polariton microcavity mode
在量子阱微腔中，几个周期的太赫兹脉冲与诱导光偏振的相互作用揭示了低、高激子-偏振激子模与光禁戒2 p激子态共同构成了一个独特的Λ型三能级系统.通过时间分辨的强太赫兹和弱光激发光谱观察到明显的非线性，并用完全微观理论解释。结果表明，太赫兹脉冲强烈耦合激子极化激元态到2 p激子态，而没有观察到两个极化激元能级之间的共振跃迁。
2011-12-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Two-dimensional exciton-polariton - light guiding by transition metal dichalcogenide monolayers
过渡金属二硫属化物（TMDC）的单层被证明是能够支持激子共振，二维激子极化激元以下的引导光学模式。这种可见光或近红外模式被限制在离单层大约一微米的范围内，并且传播长度超过100微米。光引导能力使得TMDC单层更加通用和潜在地有吸引力的光子平台。
2015-05-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Anomalous valley Hall dynamics of exciton-polaritons
East China Normal University（华东师范大学）；Institute of Science and Technology Austria（奥地利科学技术研究所）；Tsinghua University（清华大学）；Aarhus University（奥胡斯大学）；Shanxi University（山西大学）
研究发现单层WS₂激子极子系统中出现异常光学谷霍尔效应，揭示应变诱导的合成伪磁场对极子的激子成分作用，为谷电子和拓扑光子器件发展提供新平台。
2026-01-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Nonlinear interactions of dipolar excitons and polaritons in MoS2 bilayers
本文利用双层MoS2中的杂化层间激子实现约8倍增强的非线性激子与偶极极化激元效应，并提出空穴拥挤理论解释其高度非线性机制，为少极化激元量子关联研究提供新途径。
2022-04-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
Hybridized exciton-polariton resonances in core-shell nanoparticles
纳米光子学的目标是在衍射极限以下的长度尺度上控制和操纵光。通常，纳米结构金属用于此目的，通过利用这种结构支持的表面等离子体激元来限制光。最近，激子（分子）材料已被确定为纳米光子学的替代候选材料。在这里，我们使用理论模型来探索如何通过适当的纳米结构实现表面激子极化激元的杂化。我们专注于在何种程度上的混合模式的频率可以转移相对于底层材料的共振。
2016-09-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Reservoir optics with exciton-polariton condensates
研究了基于半导体腔激子-极化激元凝聚体相干流体的全光微尺度平面透镜技术。我们的理论分析支持的潜力，在使用国家的最先进的空间光调制的非共振激发光束引导和聚焦极化激元凝聚远离他们的泵浦区域。非共振激发分布产生一个激子水库，蓝移的极化激元模式，并提供增益，这可以在空间上定制成透镜的形状在微尺度上，以激发凝聚波。我们提出了几种不同的途径，在控制凝析流体，并证明形成高度增强和局部凝析远离泵储层。这在引导光的量子流体和产生极化激元凝聚体方面开辟了新的前景，这些极化激元凝聚体被屏蔽而免受有害的储层失相效应的影响。
2021-09-23 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
Long-range ballistic propagation of 80$\%$-excitonic-fraction polaritons in a perovskite metasurface at room temperature
本研究在室温下钙钛矿柱超表面中实现了80%激子分数极化子的长程弹道传播，通过巨大Rabi劈裂解耦声子浴并结合高群速设计，传播距离达数百微米，并引入偏振控制单向传播机制，为先进极化子器件开发开辟新途径。
2024-08-29 cond-mat.mes-hall physics.optics
Room-temperature polariton lasing in quantum heterostructure nanocavities
控制固态系统中的光-物质相互作用激发了大量的研究，以产生被称为激子-极化激元的玻色子准粒子，这需要激子和腔光子之间的强耦合。超低阈值相干光发射器可以通过激子-极化激元凝聚体的激光来实现，但这通常需要复杂的器件结构和低温。室温下工作的极化激元纳米激光器是相关研究的重要方向，不仅可以探索纳米尺度下的极化激元物理，而且在量子信息系统、全光逻辑门和超低阈值激光器等方面具有潜在的应用前景。然而，目前，室温极化激元纳米激光器的进展受到激子的热不稳定性和纳米腔固有的低品质因数的限制。在这里，我们展示了室温极化激元纳米激光器，通过设计宽禁带半导体异质结构纳米腔产生热稳定的激子与纳米腔光子耦合。由此产生的激子极化激元的拉比频率约为370毫电子伏的混合状态，使持久的极化激元激光到室温，有利于实现小型化和集成的极化激元系统。
2018-09-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Magnetic switching of self-hybridized exciton-polaritons in CrSBr photonic crystal slabs
ITMO University（ITMO大学）；Tongji University（同济大学）
研究CrSBr光子晶体板中自杂化激子极子的磁性调控，揭示极子群速度方向可逆转变，为磁控极子传输提供新平台。
2026-04-13 cond-mat.mes-hall physics.optics
Strongly nonlinear nanocavity exciton-polaritons in gate-tunable monolayer semiconductors
本文将电荷可调MoSe2单层耦合到光子晶体纳米腔，实验实现强非线性腔激子-极化激元，揭示其非线性源于高粒子数密度下激子退相干增强导致强耦合破缺，并在约4 fJ超低能量下实现皮秒级全光开关。
2024-11-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Radially polarized light beams from spin-forbidden dark excitons and trions in monolayer WSe$_2$
过渡金属二硫属化物单分子膜（TMD-ML）具有丰富的光学性质，是设计新型光电子器件的理想材料。尽管在TMD-ML中存在大量的激子复合物，但主要的焦点已经放在光学明亮的中性激子上。自旋禁戒暗激子复合物已经被用于基础科学目的，但不是应用。我们报道了在ML WSe $_2$中自旋禁戒暗激子复合物作为一个容易产生径向偏振光光束的理想系统。此外，光致发光光束的空间分辨偏振可以用于二维材料中激子的基础研究。
2020-01-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Tailoring the excitation of localized surface plasmon-polariton resonances by focusing radially-polarized beams
研究了聚焦径向偏振光与金属纳米球的相互作用。通过扩大电磁场的多极，我们获得洞察局部表面等离子体极化激元共振的激发在纳米粒子。我们发现，集中的径向偏振光束提供了更多的机会比一个聚焦的平面波或高斯光束调谐的近场和远场系统的响应。这些结果在纳米光学、光镊和光数据存储中有应用。
2009-01-05 physics.optics
Unidirectional Curved Surface Plasmon Polariton in a Radially Magnetized System
表面等离子体激元（SPP）的动态操纵和波转向在等离子体激元应用中是重要的。在这项工作中，我们激发一个弯曲的SPP拓扑连续施加径向磁偏置。我们认为，这是一种新的技术，以创建一个单向SPP沿弯曲的轨迹。我们还推导出一个格林函数模型的径向偏置等离子体，适用于弯曲的SPP。我们比较了单向弯曲的表面等离子体与通常的情况下，当施加轴向偏压的属性。
2021-10-21 physics.optics
Spin-orbit coupled polariton condensates in a radially-periodic potential: Multiring vortices and rotating solitons
我们解决的旋量极化激元凝聚体在径向周期势的演变。这样的潜力允许观察到的新的非线性激发和支持各种动态稳定的孤子状态从来没有表现出以前在极化子凝聚体，包括环形孤子的密度峰值位于不同的径向最小值的潜力和扩展的动态稳定的多环图案。该系统的优点之一是，由于具有相同自旋的极化激元之间的主要排斥相互作用，方位角调制不稳定性被抑制，从而允许径向对称状态的稳定。该系统的代表性特征是不同旋量分量之间的自旋-轨道耦合要求它们携带不同的拓扑荷。讨论了带有不同拓扑荷组合的径向对称态。径向对称势也支持稳定的旋转多峰孤子，其性质出乎意料地不仅取决于旋转速度的大小，而且还取决于其符号，即，在旋转方向上。后一种性质是自旋-轨道耦合的结果，它打破了顺时针和逆时针旋转之间的等价性。的多环结构被证明是强大的对不可避免的损失，因此服从与目前可用的实验技术的观察。
2019-03-12 cond-mat.mes-hall nlin.PS physics.optics
Anomalous Quantum Propagation of Microcavity Exciton Polaritons
本文探究半导体微腔中激子极化子的量子传播，发现其反常现象偏离现有理论预测，通过标度理论揭示了一种区别于 Anderson 局域化的新局域化相，并验证了包含非线性与有限寿命的自洽理论。
2024-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Spin noise of exciton-polaritons in microcavities
本文发展了半导体微腔中激子-极化激元在非共振非极化泵浦下的自旋涨落理论。结果表明，相应的自旋噪声是敏感的散射率在系统中，基态的占领，极化激元的统计，和相互作用。在极化激元激光机制中，由于极化激元凝聚体的形成，自旋噪声谱急剧变窄，而由于相互作用引起的自旋退相干，其形状可以变得非洛伦兹。
2013-07-17 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
The Role of Long-lived Excitons in the Dynamics of Strongly Coupled Molecular Polaritons
在强耦合激子-极化激元系统中修改分子动力学的概念是光子学中的新兴主题，这是由于其产生具有定制物理性质的定制化学系统的潜力。然而，在实现这类系统之前，必须解决有关化学体系中激子-极化激元与局域激发态之间电子相互作用的性质和强度以及测量这种相互作用的适当方法的公开问题。在这里，我们使用瞬态光谱研究激子极化激元，单重态激子，和三重态激子之间的动态相互作用的分子单重态裂变系统，是强耦合到一个光学微腔。我们确定了一些主要的限制，修改分子动力学在强耦合制度。同时激发腔极化激元和“库”状态，定义为暗极化激元和暗激子（例如三重态）从耦合分子和激子从非耦合分子，总是发生。此外，从库状态到腔极化激元的缓慢转换导致总体布居动态的最小变化。此外，我们演示了如何除了通常的人口动力学，瞬态光学测量微腔揭示有关修改激子极化激元跃迁能量的信息，由于分子的激发态和激子-光子耦合条件的人口的变化。由于储库状态和腔极化激元之间的弱相互作用，需要明智的设计考虑来实现修改的化学动力学，需要使用具有长激发态寿命的分子系统或需要少量分子的强耦合方法。
2020-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Boosting self hybridized exciton polaritons with metal clad WS2 waveguides
Institute of Experimental and Applied Physics, Kiel University（基尔大学实验与应用物理研究所）；Ruprecht Haensel Laboratory, Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器研究所鲁普雷希特·亨塞尔实验室）
本研究提出用金属包覆WS2波导嵌入活性激子层，增强光子模式与激子的耦合强度，为调控杂化异质结构中激子-光子相互作用提供了可靠方法。
2026-08-12 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Tailoring dispersion of room temperature exciton-polaritons with perovskite-based subwavelength metasurfaces
激子-极化激元是由绝缘体或半导体中的激子和光子之间的强耦合机制产生的基元激发，代表了研究光的量子流体和实现有前景的全光学器件的有希望的平台。在用于室温极化激子器件的不同材料中，二维（2D）层状钙钛矿最近因其在室温下突出的激子特性而成为有希望的候选材料之一。在这里，我们报告的激子极化激元在室温下的共振超颖表面从亚波长的2D晶格的钙钛矿柱的实验演示。这些超颖表面通过旋涂获得，然后在预图案化的玻璃骨架中结晶钙钛矿溶液。强耦合制度揭示的角度分辨反射率和光致发光测量，显示anticrossing光子模式和激子共振与拉比分裂在200毫电子伏的范围内。此外，我们表明，极化激子色散可以通过定制的光子布洛赫模式耦合到钙钛矿激子。线性，抛物线，和多谷极化激元色散实验证明。我们所有的结果都完美地再现了基于严格的耦合波分析和辐射-物质相互作用的量子理论的基础上的基本模型的数值模拟。我们的研究结果提出了一种新的方法来研究激子极化激元，并铺平了道路，在室温下运行的大规模和低成本的集成极化激元器件。
2020-01-19 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Band Engineering of Exciton Polaritons in Resonant Polaritonic Metasurfaces
Australian National University（澳大利亚国立大学）
研究共振极化激元超表面中激子极化激元的能带工程，开发有效哈密顿框架，揭示光子 - 激子耦合选择规则，应用于WS₂超表面发现新拓扑转变，建立理论框架，可用于多种光子学领域。
2026-07-23 physics.optics
Dispersion Control of Chiral Exciton-Polariton Transport with Dielectric Metasurfaces
Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）；National Tsing Hua University（国立清华大学）
该研究利用硅超表面的手性光-物质耦合，实现有机手性激子-极化激元的选择性传输，其不对称因子达0.93，传播距离超50μm，较裸激子提升3个数量级，为自旋选择性极化激元技术奠定基础。
2026-08-12 physics.optics
Thermalization of fluorescent protein exciton-polaritons at room temperature
荧光蛋白是实现超低阈值室温激子-极化激元凝聚和激光的有力竞争者。我们的贡献研究了FP微腔激子极化激元在环境条件下的光泵浦热化。我们使用一种新的FP分子，称为mScarlet，在法布里-珀罗腔中与光模强耦合，实现了极化激元冷却。有趣的是，在~ 9 nJ/脉冲（15.6 mJ/cm 2）的阈值激发能（注量）处，我们观察到有效温度Teff ~ 350 +/- 35 K，接近晶格温度，表明在平衡时强烈热化的激子-极化激元。这种有效的热化的结果从辐射泵浦的相互作用促进的能量的较低的极化激元分支和腔Q因子。直接证据的戏剧性切换从平衡态到亚稳态的有机腔极化激元器件在室温下通过偏离麦克斯韦-玻尔兹曼统计在k = 0以上的阈值。有机体系中处于平衡状态的热化极化激元气体在设计模拟模拟的室温极化激元电路、开关和晶格方面有很大的希望。
2022-01-29 physics.optics
Intrinsic bistability and dual-core dark solitons and vortices in exciton polariton condensates
研究了激子-极化激元凝聚体中存在的一类新的暗孤子和暗涡旋。这些结构在激子部分的极化激子场中具有不连续性，并且由于在给定的光场中激子密度的解的固有多重性而存在。报道的解决方案的特点是由两个非常不同的本地化尺度，因此被称为双核暗孤子和涡旋。
2015-03-22 nlin.PS physics.optics
Cavity exciton-polaritons in two-dimensional semiconductors from first principles
二维半导体微腔可以形成激子-极化激元，是探索和操纵光与物质相互作用的一种很有前途的方法。本文利用第一性原理传播子方法研究了二维激子与金属腔光子的耦合。激子-光子耦合的强度的特征在于其拉比分裂为两个激子-极化激元，这可以通过腔厚度来调节。在phosporene腔中实现了128 meV的最大分裂，而在单层hBN器件中预测了约440 meV的显著值。在WS $_2$微腔中得到的Rabi分裂与最近的实验非常一致。目前的方法可以帮助预测和提出潜在的设置捕获强大的二维激子极化激元凝聚。
2021-05-12 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Quantum Many-Body Theory for Exciton-Polaritons in Semiconductor Mie Resonators in the Non-Equilibrium
我们在广义哈伯德哈密顿量的框架内实现了外激发ZnO Mie谐振器，以研究激子和激子-极化激元的寿命。我们的结果来自Floquet-Keldysh-Green的形式主义与动态平均场论（DMFT）和二阶迭代微扰理论求解器（IPT）。我们发现，Fano共振起源于耦合的连续的电子态密度的半导体米氏谐振器产生的极化激元的寿命在0.6 ps和1.45 ps之间。这些结果进行了比较，ZnO偏振激元激光器和ZnO随机激光器。我们解释的激子极化激元寿命的峰值在我们的结果作为一个信号的增益变窄，这可能会导致稳定的极化激元激光模式在单激发ZnO米氏谐振器。这种形式的增益可能导致非平衡状态下ZnO Mie谐振器系综中的极化激元随机激射。
2020-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrically driven exciton-polaritons in metal halide perovskite metatransistors
实现激子-极化激元的电注入，即由光子和激子共振之间的强耦合产生的半光半物质准粒子，是放大极化激元器件如光学计算机、量子模拟器和无反转激光器的关键里程碑。在这里，我们提出了一种新的方法来实现电注入激子和光子束缚态之间的强耦合在连续的电介质超颖表面单片图案化的发光晶体管的沟道。激子-极化激元通过将栅极诱导的传输沟道中的电注入激子与超颖表面的布洛赫模式耦合来生成，并且衰减成从晶体管的顶表面发射的光子。由于超颖表面腔的高精细度，我们实现了~200 meV的大拉比分裂和超过钙钛矿膜的本征激子发射的极化激子发射的50倍增强。此外，我们发现极化激子电致发光的方向性可以通过改变控制激子的辐射复合区的源漏偏压来动态调谐。我们认为，这种方法提供了一个新的平台，研究强光-物质相互作用的色散工程光子腔下的电注入，并铺平了道路，解决处理的电泵浦偏振激元激光器。
2022-09-13 physics.app-ph physics.optics
Valley-Polarized Exciton-Polaritons in a Monolayer Semiconductor
过渡金属二硫属化物的单层是二维直接带隙半导体，在电子结构中具有简并但不等效的“谷”，其可以被偏振光选择性地激发。当这些材料与光子强耦合时，已经观察到光和物质的相干叠加，激子-极化激元，但是这些混合准粒子不利用单层过渡金属二硫属化物的谷敏感激发。在这里，我们证明了谷极化激子极化激元在单层的MoS $_2$嵌入在介电微腔的证据。与传统的微腔激子-极化激元不同，这些轻物质准粒子发射具有光谱拉比分裂的偏振光。腔修改激子动力学和谷间弛豫的相互作用，在高协同制度导致谷极化激子极化激元持续到室温，不同的裸单分子膜中消失的极化。实现在室温下工作的偏振敏感极化激元器件为操纵光和物质相干态中的新颖谷自由度提供了一条途径。
2017-01-19 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Magnetically-dressed CrSBr exciton-polaritons in ultrastrong coupling regime
光子与物质激发态（如激子、声子和磁振子）之间的强耦合在光-物质相互作用的研究中至关重要。强的光-物质耦合是飞行态和静止量子态之间的桥梁，它使量子信息的相干传输、存储和处理成为可能，这对于构建光子量子网络至关重要。在过去的几十年里，激子-极化激元由于其半光半物质的玻色子性质而吸引了大量的研究兴趣。耦合激子极化激元与磁序授予访问丰富的多体现象，但已被限制的材料系统，表现出同时激子共振和磁序的可用性。在这里，我们报告磁修饰的微腔激子极化激元在范德华反铁磁（AFM）半导体CrSBr耦合到一个Tamm等离子体微腔。角分辨光谱揭示了一个非常高的激子极化激元耦合强度达到169毫电子伏，表现出超强耦合，持续到室温。温度依赖激子极化激元光谱传感器的磁性顺序从AFM的顺磁性CrSBr的变化，确认其磁性的性质。通过施加面外磁场，在保持激子-光子耦合强度的同时，进一步实现了极化激元能量的有效调谐，这归因于自旋倾斜过程对层间激子相互作用的调制。我们的工作提出了一种由鲁棒的光-电-磁耦合实现的混合量子平台，有望用于量子互连和换能器。
2023-02-15 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Long-range self-hybridized exciton polaritons in two-dimensional Ruddlesden-Popper perovskites
本文证明二维Ruddlesden-Popper钙钛矿薄片通过自杂化效应实现室温下强激子-光子耦合，形成具有高耦合效率和低损耗定向传播的长程激子极化激元。
2024-05-05 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Enhanced coupling between ballistic exciton-polariton condensates through tailored pumping
提出了一种基于空间光调制器技术的半导体微腔中增强弹道激子-极化激元凝聚体之间空间耦合的方法。我们的方法，通过数值求解广义Gross-Pitaevskii模型验证，利用强非平衡性质的激子极化激元凝聚驱动本地化非共振光激发。将激发光束轮廓从高斯调整为多边形形状导致从激发的凝聚物流出的极化激元的折射和聚焦径向流，其可以被引导朝向最近的邻居。我们的方法可用于降低实现极化子凝聚所需的阈值功率，并增加扩展系统中的空间相干性，为创建超大规模光量子流体铺平道路。
2022-12-16 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Optically and remotely controlling localization of exciton polariton condensates in a potential lattice
本文通过控制小型泵浦光斑位置，在固定周期势晶格中选择性局域激子极化激元凝聚体，实现与晶格取向无关的远程操控，为集成光子芯片应用提供新途径。
2025-01-23 cond-mat.quant-gas physics.optics
Generalized Bloch's Theorem for Cavity Exciton Polaron-Polaritons
Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
研究极子极化子在强耦合下的色散关系和光学响应，通过广义Bloch定理揭示晶格动量守恒下的新物理机制。
2026-04-24 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Mean-field Mixed Quantum-Classical Approach for Many-Body Quantum Dynamics of Exciton-Polaritons
Department of Chemistry, Texas A\&M University, College Station, Texas 77843, USA
本研究提出一种结合多轨迹Ehrenfest方法与Gross-Pitaevskii方法的平均场混合量子-经典多体方法，用于模拟超出单激发子空间的激子及激子-极化激元量子动力学，分析了声子诱导动态无序、多体相互作用等因素对其动力学行为的非线性影响。
2025-05-07 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Observation of non-Hermitian degeneracies in a chaotic exciton-polariton billiard
激子-极化激元是在半导体微腔中由光子和激子（电子-空穴对）强相互作用形成的混合轻物质准粒子。它们已经成为下一代光电应用以及量子多体物理基础研究的强大固态平台。重要的是，激子-极化激元是一个深刻的开放（即，非厄米）量子系统：它需要能量的不断泵送，并连续衰变释放相干辐射。因此，激子-极化激元总是存在于一个平衡的潜在景观的增益和损失。然而，这种势的固有非厄米性质迄今为止在激子-极化激元物理学中很大程度上被忽略了。在这里，我们表明，非厄米性显着修改激子极化激元系统的模式和光谱简并的结构，因此，将影响它们的量子输运，局域化和动力学性质。利用空间结构光泵，我们建立了一个混沌激子-极化激元台球。这个台球的本征模表现出多个非厄米谱简并-例外点。已知这些会引起显著的波动现象，例如单向传输、异常激光/吸收和手征模式。通过改变台球的参数，我们观察到能级的交叉和反交叉，揭示了非厄米系统特有的非平凡拓扑模态结构。我们还观察到模式切换和拓扑Berry相位的参数环包围例外点。我们的发现为激子-极化激元的非厄米量子动力学研究铺平了道路，这可能导致基于极化激元的器件的新功能。
2015-04-04 cond-mat.quant-gas nlin.CD physics.optics
