Theory of vibronic assistance in the nonequilibrium condensation of exciton polaritons in optically--pumped organic single crystal microcavities
我们提出了一个反应/扩散模型，用于在含有有机半导体分子晶体膜的微腔中形成下极化激元凝聚体。我们的模型-基于夹在两个反射介质镜之间的蒽膜-由三个耦合场组成，对应于由外部驱动脉冲产生的激子气体，由基态振动模型和腔光子之间的耦合形成的振动子状态的储存器，以及较低的极化激元凝聚体。我们表明，在有限的温度下，存在的振子水库可以增加激子人口，使一个较低的临界泵浦阈值需要实现冷凝。
2012-06-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Kardar-Parisi-Zhang physics in optically-confined continuous polariton condensates
Skolkovo Institute of Science and Technology（斯科尔科沃科学技术学院）
研究在连续准一维极子凝聚体中验证KPZ标度，通过光学限制稳定凝聚体，发现相关联函数的时空标度指数和Tracy-Widom统计，揭示连续极子流体的KPZ动力学。
2026-04-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Twist of generalized skyrmions and spin vortices in a polariton superfluid
我们研究了自旋涡旋和Skyrmions相干压印到平面半导体微腔中的激子-极化激元凝聚体。我们证明了偏振各向异性的存在下，可以诱导这些结构化的拓扑结构的复杂的动力学，导致其上的庞加莱球的偏振的circuitation扭曲。结果的理论描述进行了广义量子涡旋的概念，在两个组件的超流体，这是共形的极化环周围的任意轴的赝自旋空间。
2016-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Optically driven rotation of exciton-polariton condensates
本文利用两个频移结构化激光模式构成的旋转光学搅拌器非共振泵浦，实现GHz频率下自发形成的激子极化激元凝聚体的受控旋转，并观测到超临界角动量及手性可控的量子化涡旋成核与捕获。
2023-03-07 cond-mat.quant-gas
Spatial distribution of an optically induced excitonic reservoir below exciton-polariton condensation threshold
微腔激子极化激元的光俘获和操纵依赖于极化激元与由非共振光泵注入的高能激子粒子的库相互作用所诱导的有效势。在这里，我们实验研究可能的机制负责重塑这些有效的潜力在低密度激子极化激元制度。我们推断的空间分布的水库从空间分辨能量激子极化激元发射测量在零动量（零动能）。功率依赖的形状分析的势垒引起的聚焦连续波激光泵浦的势垒宽度随激发功率的增加，这是由于在泵浦点的样品的局部加热的单调减少。此外，我们观察到水库的零动量发射几十微米远离激光泵浦点的显着影响，这是符合先前报道的增强传输的高动量激子极化激元从瓶颈区域。我们的工作提出了一个复杂的空间重塑的水库与泵功率的证据，相反的静态水库分布固定的泵的强度分布的共同假设。
2020-09-24 cond-mat.quant-gas
Supersolidity in Optically Trapped Polariton Condensates
本文提出在环形光诱导势阱中的激子-极化激元超流体内实现超固态，通过正常激子组分介导的有效吸引相互作用形成自发空间有序相，并用平均场理论、数值模拟及零能Nambu-Goldstone模式实验证据加以验证。
2025-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Hong-Ou-Mandel interferometry with trapped polariton condensates
本研究通过Hong-Ou-Mandel干涉测量，探究光学囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体中极化激元的不可区分性，测试不同统计区域的双极化激元干涉局限，揭示不同偏振条件下的HOM动力学特征。
2025-05-16 cond-mat.quant-gas physics.optics
Bogoliubov excitations of a polariton condensate in dynamical equilibrium with an incoherent reservoir
经典的弱相互作用玻色气体的博戈留波夫理论基于这样的假设：几乎所有的玻色子在足够低的温度下都会凝聚成最低的量子态。在这里，我们开发了一个广义版本的Bogoliubov理论的情况下，驱动耗散激子极化激元凝聚体与一个大的非相干未凝聚的组件，或激子水库。我们认为，这样的水库可以包括激子高动量极化激元和光学暗叠加的激子在不同的光学活性层，如多个量子阱中的微腔。特别是，我们预测的黑暗和明亮的（光耦合）激子状态，可以导致冷凝物和水库人口之间的动态平衡之间的相互转换。我们发现，水库的存在下，从根本上修改的能量和振幅的Bogoliubov准粒子激发由于非伽利略不变性质的极化激元。我们的理论研究结果支持我们的实验，我们直接检测Bogoliubov激发分支的光陷极化激元凝聚体中的高密度制度。通过分析测量的职业的激发分支，我们提取的Bogoliubov振幅范围内的动量，并表明，他们同意我们的广义理论。
2022-06-28 cond-mat.quant-gas
Lasing in optically induced gap states in photonic graphene
本文报道了耦合微柱蜂窝晶格中局域带隙态的极化激元激光。本地化的模式是由激发光束所产生的光学潜力，不需要额外的工程，否则均匀的极化激元晶格。间隙状态的空间形状产生于由激发光束和底层晶格的六边形对称性产生的圆柱势的轨道角动量本征模的相互作用。我们的研究结果提供了深入的工程缺陷状态的二维晶格。
2018-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Topological phase transition in an all-optical exciton-polariton lattice
拓扑绝缘体是一类电子材料，其表现出对扰动和无序免疫的鲁棒边缘状态。这个概念已经成功地应用于光子学，在那里开发了拓扑非平凡波导和拓扑激光器。然而，在一个给定的光子系统中的拓扑特性的探索是有限的，一个制造的样品，没有灵活性，重新配置的结构原位。在这里，我们展示了一个全光学实现的轨道Su-Schrieffer-Heeger（SSH）模型中的微腔激子极化激元系统，其中腔光子与激子在GaAs量子阱中杂交。通过对非共振激光激发的整形，我们全光学地诱导出激子极化激元的锯齿形势，并直接测量了玻色凝聚非线性区域中极化激元晶格的本征谱和拓扑边缘态.此外，利用光诱导晶格的可调谐性，我们修改了位间隧穿，实现了到平凡态的拓扑相变。我们的研究结果开辟了一条道路，研究拓扑相变的需求，在完全可重构的混合光子系统，不需要复杂的样品工程。
2021-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Topological charge switching in trapped polariton condensates
Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)（韩国科学技术院）；Korea Institute of Science and Technology (KIST)（韩国科学技术研究院）；Gachon University（伽倻大学）
该研究在囚禁于光子晶体连续域束缚态的极化激元凝聚体中，通过调节激发功率利用极化激元蓝移实现拓扑电荷切换，为光学控制拓扑电荷提供了新平台。
2026-09-02 cond-mat.quant-gas physics.optics
Narrow-linewidth exciton-polariton laser
本文通过高分辨率光谱研究单模光泵浦激子极化激元凝聚激光器，实现56 MHz超窄线宽与5.7 ns相干时间，并阐明激子库在远高于阈值时对线宽影响有限。
2024-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Incoherent charge transport in an organic polariton condensate
我们研究极化激元凝聚如何改变有机材料中的电荷输运。在典型的有机材料中，电荷传输通过非相干跳跃进行。因此，我们提供了一种方法来确定如何的速率和最终状态的跳跃过程是由强物质光耦合和极化激元凝聚的影响。我们展示了如何跳跃过程可能会产生激发时，从一个有限的激发密度的状态。也就是说，跳跃如何通过创造上极化激元、光学惰性激子暗态或激发振动边带来改变下极化激元凝聚体的状态。虽然这些过程的矩阵元素可以很大，但对于室温下的典型材料，这种激发受到热因素的抑制，并且基态过程占主导地位。因此，我们研究了如何基态跳跃率取决于凝聚密度，物质-光耦合，和腔光子失谐。所有这些因素都改变了与光学活性分子相关的振动构型，这可以通过增加或减少与带电分子状态的振动重叠来增强或抑制跳跃。我们发现，跳跃率可以指数敏感失谐和凝聚密度，允许增加或减少两个数量级的跳跃率。
2022-07-24 cond-mat.quant-gas
Creation and manipulation of stable dark solitons and vortices in microcavity polariton condensates
孤子和涡旋在不同的物理系统中得到了广泛的关注，因为它们在信息存储，处理和通信中提供了潜在的用途。在半导体微腔中的激子-极化激元凝聚体中，可以光学地产生孤子和涡旋。然而，暗孤子是不稳定的，涡旋不能在空间上控制。在目前的工作中，我们证明了存在稳定的暗孤子和涡旋下的非共振非相干激发的极化激元凝聚与一个简单的空间周期泵。在一维中，我们表明，一个额外的相干光脉冲可以被用来创建或销毁一个暗孤子在一个控制的方式。在两个维度，我们证明了相干光束可以用来移动一个漩涡的晶格上的一个特定的位置或设置成运动，通过简单地切换周期性的泵结构从二维（晶格）到一维（条纹）。我们的理论研究结果打开了令人兴奋的可能性，光学按需产生和控制的暗孤子和涡旋的极化激元凝聚。
2017-03-23 cond-mat.quant-gas physics.optics
Directional planar antennae in polariton condensates
本文提出利用空间光调制器将非共振泵浦光束整形为平凹透镜形状，在半导体微腔中实现激子-极化子凝聚体的全光平面微透镜，当泵浦高于凝聚阈值时系统成为定向极化子天线，产生强烈相干极化子聚焦光束，并研究了泵浦强度与透镜几何形状对天线性能的优化作用。
2023-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Engineering photon statistics in a spinor polariton condensate
我们对旋量激子-极化激元凝聚体中的光子关联进行了全极化层析成像。我们的测量揭示了凝聚赝自旋平均场动态跨越线性偏振分量，极限环，稳定的不动点之间的随机切换，以及它们的内在联系的凝聚光子统计。我们在光学上利用腔双折射，极化激元相互作用，和光激发激子背景的光学取向工程师光子统计精确控制。我们的研究结果表明，从一个高度相干的超热态的凝聚极化组件的平滑过渡。
2020-12-04 cond-mat.quant-gas
Quantum Vortex Formation in the "Rotating Bucket'' Experiment with Polariton Condensates
在液氦和超冷稀释气体的经典"转桶“实验中出现的量子化涡旋为不同超流体的基础和比较研究提供了手段。本文实现了半导体微腔中基于激子-极化子玻色-爱因斯坦凝聚体的光量子流体的“转桶”实验。我们利用两个频率稳定的单模激光器的节拍，以产生一个不对称的时间周期性旋转，非共振激发配置文件，既注入和搅拌冷凝物通过其与背景激子水库的相互作用。泵引起的冷凝物的外旋转导致出现同向旋转的量子化涡旋。我们调查的旋转频率的依赖性，并揭示了搅拌频率的范围（从1到4 GHz），有利于量子涡旋的形成。我们使用广义Gross-Pitaevskii方程描述的现象。我们的研究结果使极化激元超流性的研究与其他超流体，以及确定性的，全光学控制结构的非线性光。
2023-01-27 cond-mat.quant-gas physics.optics
Polariton ring condensates and sunflower ripples in an expanding quantum liquid
光学泵浦高质量半导体微腔允许自发形成极化激元凝聚体，其可以在许多微米的距离上传播。紧聚焦的泵浦点在这里被发现产生扩展的非相干瓶颈极化激元相干放大的弹道极化激元，并导致不寻常的环凝聚的形成。这种量子液体被发现形成一个显着的向日葵状的空间波纹图案所产生的瑞利散射相干极化激元波在切伦科夫制度的自干涉。
2012-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
On-demand dark soliton train manipulation in a spinor polariton condensate
我们从理论上证明了在一维激子-极化激元凝聚体中暗孤子串的产生。特别是，我们表明，训练的频率可以微调，无论是电气的全光学提供一个稳定和有效的输出信号调制。考虑到偏振自由度，我们阐明了额外形成按需半孤子串的可能性。
2014-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Robust platform for engineering pure-quantum-state transitions in polariton condensates
我们报道了光环形阱中的纯量子态极化激元凝聚。潜在机制的研究表明，极化激元波函数总是在一个单一的纯量子态，反直觉，总是最高的限制状态与激子水库的最高重叠合并。这种状态的可调谐性与短极化激元寿命相结合，允许明显不同对称性的相干介观波函数之间的超快跃迁，从而使光学限制极化激元凝聚物成为多体量子电路和连续变量量子处理等应用的有前途的平台。
2015-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Direct measurement of polariton-polariton interaction strength in the Thomas-Fermi regime of exciton-polariton condensation
激子极化激元（半导体中的轻物质准粒子）的玻色凝聚为研究具有自发宏观相干性的非平衡量子系统提供了一个固态平台。这些驱动，耗散冷凝通常共存，并与非相干的水库，这破坏了冷凝的关键参数的测量相互作用。在这里，我们克服了这个限制，通过创建一个高密度的激子极化激元凝聚在光诱导的“盒”陷阱。在这种所谓的“费米-费米子”状态下，凝聚物与储集层完全分离，其行为受粒子间相互作用的支配。我们使用这种制度，直接测量极化激元-极化激元相互作用强度，并减少现有的不确定性，其值从四个数量级的理论预测的三倍之内。以前只在处于热平衡的超冷原子气体中证明过费米子区。在一个非平衡激子极化激元系统中，这一制度提供了一个新的机会，研究相互作用驱动的影响揭露了非相干水库。
2019-07-16 cond-mat.quant-gas
Collective excitations of exciton-polariton condensates in a synthetic gauge field
量子玻色凝聚体（包括半导体微腔中激子极化激元凝聚体）的集体（元）激发是研究粒子间相互作用的灵敏探针。在各向异性微腔与动量相关的TE-TM分裂的光学模式，激发色散被预测为强烈的各向异性，这是一个结果的合成磁规范场的腔，以及不同的相互作用强度之间的相互作用的极化激元在单重态和三重态自旋配置。在这里，通过直接测量的高密度的光陷激子-极化激元凝聚体中的集体激发的色散，我们观察到与旋量极化激元激发的理论预测极好的协议。我们提取了自旋间和自旋内的极化激元相互作用常数，并绘制出相互作用的旋量凝聚体的激子极化激元的特征自旋纹理。
2020-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Excitations of optically driven atomic condensate in a cavity: theory of photodetection measurements
最近的实验已经证明了在腔中光驱动的玻色-爱因斯坦凝聚体的运动自由度中Dicke量子相变的开放系统实现。这个光-物质系统的相关集体激发本质上是极化激子的，允许通过光泄漏出腔来访问迪克模型的量子临界行为。这开辟了使用基于光电探测的量子光学技术来研究这个基本量子临界系统的动力学和激发的道路。我们首先讨论了在腔面观察到的光子通量，发现它在临界附近显示出与等效封闭系统的平均场论不同的标度律。其次，我们研究了腔外光子泄漏的二阶相关测量。最后，我们讨论了调制技术，直接捕获极化激子激发软化。我们的分析考虑到系统的有限大小的影响，这可能会导致一个有效的对称性破缺项。
2012-10-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Polariton interactions in microcavities with atomically thin semiconductor layers
研究了平面微腔中N个二维半导体层中激子-极化激元的相互作用。在低能量散射的限制下，我们可以忽略激子的复合性质，我们得到了自旋三重态和自旋单重态相互作用强度的精确解析表达式，这超出了以前计算中采用的玻恩近似。重要的是，我们发现，由于拉比耦合和小的光子-激子质量比，与激子-激子相互作用相比，强的光-物质耦合增强了极化激元-极化激元相互作用的强度。我们还得到了层的数目N上的极化激元相互作用的依赖关系，我们强调的光学暗态，存在于多个层中所发挥的重要作用。特别是，我们预测的单线态相互作用强度是强于三重态一个广泛的参数范围内，在大多数目前使用的过渡金属二硫属化物。这对这些材料中的极化激元凝聚和其他相互作用驱动的现象的追求产生了影响。
2020-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Observation of quantum depletion in a nonequilibrium exciton-polariton condensate
超流性首先在液态氦中被发现，它与相互作用玻色子的玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）密切相关。然而，即使在零温度下，当人们期望整个玻色子量子液体变得凝聚时，它的一小部分通过粒子间相互作用和量子涨落被激发到更高的动量状态-量子耗尽现象。在热平衡条件下，弱相互作用原子BEC的量子损耗在理论上是很好理解的，但很难测量。这在驱动耗散系统中更具挑战性，例如激子-极化激元凝聚体（光子耦合到半导体中的电子-空穴对），因为它们的非平衡性质被预测会抑制量子耗尽。在这里，我们观察到量子耗尽的光学捕获的高密度激子极化激元凝聚体通过直接检测由这个过程中填充的基本激发的光谱分支。在动量空间中的这个分支的人口分析表明，激子极化激元凝聚体的量子耗尽可以密切遵循或强烈偏离平衡Bogoliubov理论，这取决于激子极化激元中的物质（激子）的分数。我们的研究结果揭示了激子极化激元相互作用的平均场描述之外的影响，并呼吁更深入地了解平衡和非平衡BEC之间的关系。
2019-10-28 cond-mat.quant-gas
Non-adiabatic polariton condensation in annular optical traps
本研究通过双模模型分析环形光阱中极化激元凝聚，揭示非绝热效应导致多稳态与极限环，并阻止巨涡旋形成，提出观测条件。
2024-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Dark and thermal reservoir contributions to polariton sound velocity
光学微腔中的激子-极化激元虽然是一个固有的驱动耗散系统，但可以形成宏观相干态。与平衡玻色子流体相比，极化激元凝聚体具有多种特性，使它们的行为与众所周知的教科书示例不同。一个这样的特点是暗激子的存在，这是由泵与光学活性粒子一起创建。它们可以显著地影响凝聚体的元激发谱，从而改变其超流性质。在这里，我们从理论上分析了明亮和黑暗的“宝石”人口的声速$c_s$的非相干驱动极化激元的影响。脉冲和连续波泵送方案，其特征在于本质上不同的冷凝液到水库的比例被认为是。我们表明，暗激子的贡献导致相当大的降低$c_s$和其偏离的平方根样的行为对系统的化学势（可测量的冷凝物蓝移）。重要的是，我们的模型允许明确定义暗激子在系统中的密度通过实验跟踪$c_s$对冷凝物蓝移和拟合的依赖性在给定的温度。
2022-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Chiral modes at exceptional points in exciton-polariton quantum fluids
我们演示了激子-极化激元量子流体中手征模--旋向固定的涡旋流的产生。手征模出现在激子极化激元的光诱导谐振腔中的例外点（非厄米谱简并）附近。特别地，通过驱动非厄米环形谐振器的两个偶极模式进入简并来产生涡旋。通过系统参数空间中的例外点的过渡是通过精确操纵形成谐振器的闭壁势的实部和虚部来实现的。当系统被驱动到例外点附近时，我们观察到具有固定轨道角动量（拓扑荷）的涡旋态的形成。我们的方法可以扩展到通过合并多个非厄米谱简并来产生高阶轨道角动量态，这可以在集成光电子学中找到应用。
2017-05-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Polaronic polariton quasiparticles in a dark excitonic medium
本文研究了暗激子介质对激子极化激元的修饰作用，发现暗激子通过密度涨落形成相干的极化子状准粒子，并利用多体格林函数方法揭示了光-物质耦合减弱的极化子机制及双激子极化激元的产生，为二维半导体极化激元实验提供了理论解释。
2023-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Stability of persistent currents in open-dissipative quantum fluids
稳定持续电流的现象是一系列物理系统中超流研究的核心。虽然所有以前的理论研究的超流体流动的环形几何形状集中在保守的系统，在这里，我们扩展的持续电流的稳定性分析开放耗散激子极化激元超流体。通过考虑光诱导环形阱中的激子-极化激元凝聚，我们确定了初始施加的非零轨道角动量流的稳定性条件。我们表明，理论和数值计算，该系统可以维持亚稳态持续电流在一个大的参数区域，并描述了由于动力学不稳定性的超电流衰减的情况。
2014-08-07 cond-mat.quant-gas
Temporal Signature of Bosonic Stimulation Induced by Dark Exciton in a Two-photon Pumped Polariton Condensate
Technion – Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Universität Würzburg（维尔茨堡大学）；Carl von Ossietzky Universität Oldenburg（奥尔登堡卡尔·冯·奥西茨基大学）
该研究通过时间分辨光致发光光谱，揭示双光子泵浦极化激元凝聚体中暗激子诱导玻色子激发的时间特征，发现两种泵浦机制下的速率差异，为高效太赫兹激光提供新通道。
2026-09-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
