Saynis yahanadu waxay ka warbixiyaan samaynta mawjadaha walxa leh ee shabagga indhaha, baadhitaan tijaabo ah oo awood u siinaya daraasadaha sayniska tirada dhexe iyo tignoolajiyada iyada oo loo marayo jilitaanka tooska ah ee quantum iyadoo la adeegsanayo atamka ultracold.
Helitaanka Matter-Wave Polaritons ayaa iftiiminaya Iftiin Cusub oo ku saabsan Tiknoolajiyada Quantum ee Photonic
Cilmi-baaris lagu daabacay joornaalka Nature Physics ayaa bixisa madal cusub oo loogu talagalay 'kacaanka tirada labaad'.
Horumarinta aaladaha tijaabada ah ee horumariya cilmiga sayniska iyo tignoolajiyada tirada (QIST) waxay la timaaddaa faa'iidooyin iyo caqabado gaar ah oo ay wadaagaan tignoolajiyad kasta oo degdeg ah. Cilmi-baarayaasha Jaamacadda Stony Brook, oo uu hoggaamiyo Dominik Schneble, PhD, waxay soo sheegaan sameynta polaritons-mawjadaha-mawjadaha ee muraayadda indhaha, baaritaan tijaabo ah oo u oggolaanaya daraasadaha dhexdhexaadinta QIST ee dhexe iyada oo loo marayo jilitaanka tooska ah ee loo yaqaan 'ultracold atomis'. Saynis yahanadu waxay mashruuciyan in cutubyadooda cusub, kuwaas oo si xoog leh ula falgalaya sawir-qaadayaasha agabka iyo aaladaha balse hareer mara qaar ka mid ah caqabadaha jira, ay ka faa'iidaysan doonaan horumarinta dheeraadka ah ee aaladaha QIST ee diyaarka u ah inay wax ka beddelaan xisaabinta iyo tignoolajiyada isgaarsiinta.
Natiijooyinka cilmi-baarista waxaa lagu faahfaahiyay warqad lagu daabacay joornaalka Fiisigiska dabiiciga ah.
Daraasadu waxay iftiiminaysaa sifooyinka aasaasiga ah ee polariton iyo ifafaale badan oo jidhka ah oo la xidhiidha, waxayna furaysaa fursado cusub oo loogu talagalay daraasadaha maadada polaritonic quantum.
Caqabadda muhiimka ah ee ka jirta la shaqaynta aaladaha QIST ee ku salaysan sawir-qaadista ayaa ah in halka sawir-qaadayaashu ay noqon karaan sidayaal ku habboon macluumaadka tirada haddana caadi ahaan isma falgalaan. Maqnaanshaha isdhexgalka noocan oo kale ah ayaa sidoo kale xannibaya is-dhaafsiga macluumaadka tirada ee u dhexeeya iyaga. Saynis yahanadu waxa ay heleen hab ku wareegsan tan iyaga oo isku xiraya sawir-qaadayaasha si ay u kiciyaan walxo culus, sidaas darteed samaynta polaritons, isku-dhafka chimera-u eg ee u dhexeeya iftiinka iyo walxaha. Isku dhacyada udhaxeeya qaybahan culculus ayaa markaas u suurtageliya sawir-qaadayaasha inay si wax ku ool ah u falgalaan. Tani waxay awood u siin kartaa hirgelinta hawlgallada albaabka quantum-ku-saleysan ee photon iyo ugu dambeyntii dhammaan kaabayaasha QIST.
Si kastaba ha ahaatee, caqabada ugu weyn ayaa ah cimriga xaddidan ee polariton-ku-saleysan photon taas oo ay ugu wacan tahay isku dhafka shucaaca ee deegaanka, taasoo keenta suuska kediska ah ee aan la xakameynin iyo qallafsanaanta.
Soo bandhigida farshaxanimada ee natiijooyinka cilmi-baadhista ee daraasadda polariton waxay muujinaysaa atamka ku jira shabagga indhaha ee samaynaya weji dahaarka (bidix); atamka oo isu beddela polaritons-mawjadaha walxaha iyadoo loo sii marayo isku-xidhka faakuumka oo ay dhexdhexaadinayaan shucaaca microwave-ka ee u taagan midabka cagaaran (dhexda); polaritons oo noqda guurguura oo samaynaya weji superfluid ee isku xidhka faakuumka xooggan (midig). Credit: Alfonso Lanuza/Schneble Lab/Jaamacada Stony Brook
Sida laga soo xigtay Schneble iyo asxaabtiisa, cilmi-baaristooda polariton ee la daabacay waxay hareermartaa xaddidaadyadan oo kale oo ay sababtay suuska iskiis ah ee gebi ahaanba. Qaybaha photon ee polaritons-kooda waxaa si buuxda u qaada hirarka arrinta atomigga, kuwaas oo hababka suuska ee aan loo baahnayn aysan jirin. Habkani waxa uu furayaa gelitaanka nidaamyada cabbiraadda ee aan ahayn, ama aan weli, la heli karin nidaamyada polaritonic-ku-saleysan ee sawir-qaadista.
"Horumarinta makaanikada quantum-ka ayaa xukuntay qarnigii la soo dhaafay, iyo 'kacaanka labaad ee tirada' ee horumarinta QIST iyo codsiyadeeda ayaa hadda si fiican uga socda adduunka oo dhan, oo ay ku jiraan shirkadaha sida IBM, Google iyo Amazon," ayuu yiri Schneble, Bare sare ka ah Waaxda Fiisigiska iyo Astronomy ee Kulliyada Fanka iyo Sayniska. "Shaqadayadu waxay muujinaysaa qaar ka mid ah saamaynta farsamada quantum ee aasaasiga ah kuwaas oo danaynaya hababka soo noqnoqda ee photonic quantum ee QIST oo u dhexeeya nanophotonics semiconductor ilaa wareegga quantum electrodynamics."
Cilmi-baarayaasha Stony Brook ayaa tijaabiyay madal ay ku jiraan atamka ultracold oo ku jira shabag indho-fiiqis ah, muuqaal ukun-u eg oo muuqaal leh oo ay sameeyeen hirar iftiin ah. Iyaga oo isticmaalaya qalab faaruq ah oo u go'ay oo ka kooban layseryo kala duwan iyo goobo kontorool oo ku shaqaynaya heerkulka nanokelvin, waxa ay hirgeliyeen xaalad ay atamka ku xayiran yihiin shabagga "labbiska" laftooda oo wata daruuro faakuum ah oo ka samaysan mowjado jilicsan oo jilicsan.
Kooxdu waxay ogaatay in, natiijada, qaybaha polaritonic ay noqdaan kuwo aad u badan. Cilmi-baarayaashu waxay awoodeen inay si toos ah u baaraan qaab-dhismeedkooda gudaha iyagoo si tartiib ah u ruxaya shabagga, si ay u helaan wax ku biirinta mowjadaha arrinta iyo kicinta jilicsanaanta atomiga. Marka cidla laga tago, mawjada-mawjada-mawjada-mawjadaha waxay ka boodaan shabagga, way is falgalaan, waxayna sameeyaan wejiyo deggan oo walxo quasiparticle ah.
"Tijaabadayada waxaanu samaynay jilitaanka quantum ee nidaamka exciton-polariton nidaamka cusub," ayuu yidhi Schneble. "Raadiska ah in la sameeyo sida analogue’ simulations, which in addition areanaloogga' macnaha in cabbirada khuseeya si xor ah loogu wici karo, lafteedu waxay ka dhigan tahay jihada muhiimka ah gudaha QIST."
Tixraac: "Samaynta mawjadaha-mawjada-mawjada ah ee shabagga indhaha" ee uu qoray Joonhyuk Kwon, Youngshin Kim, Alfonso Lanuza iyo Dominik Schneble, 31 Maarj 2022, Fiisigiska dabiiciga ah.
DOI: 10.1038/s41567-022-01565-4
Cilmi baarista Stony Brook waxaa ka mid ahaa ardayda ka qalin jabisay Joonhyuk Kwon (hadda shahaado sare ka ah Shaybaadhka Qaranka ee Sandia), Youngshin Kim, iyo Alfonso Lanuza.
Shaqada waxaa maalgeliyay Hay'adda Sayniska Qaranka (oo la siiyay # NSF PHY-1912546) iyadoo lacag dheeraad ah laga helay Xarunta SUNY ee Sayniska Macluumaadka Quantum ee Long Island.
