Un aislante Mott de fotones estabilizado por disipación

Área de la Ciencia:

• La física cuántica
• Física de la materia condensada
• La óptica cuántica

Sus antecedentes:

• Los circuitos superconductores ofrecen controlabilidad y largos tiempos de coherencia para la computación cuántica.
• Las pérdidas de fotones en los circuitos impiden el estudio de las fases cuánticas de muchos cuerpos.
• Explorar la materia cuántica fuertemente correlacionada es crucial para comprender la física fundamental.

Objetivo del estudio:

• Para construir una celosía Bose-Hubbard para los fotones en el régimen de interacción fuerte.
• Desarrollar un método para la preparación disipa­tiva de fases de muchos cuerpos incompresibles.
• Para estabilizar un aislante Mott de fotones contra las pérdidas intrínsecas.

Principales métodos:

• Utilizando circuitos superconductores para diseñar una red de Bose-Hubbard para fotones de microondas.
• Implementación de la ingeniería de depósitos para la preparación disipatoria de las fases cuánticas.
• Utilizando lecturas con resolución de sitio y tiempo para el análisis microscópico.

Principales resultados:

• Ha estabilizado con éxito un aislante de fotones Mott contra las pérdidas.
• Procesos de termosificación investigados mediante la observación de la dinámica de los defectos en la fase Mott.
• Demostró la eficacia de los circuitos superconductores en el estudio de la materia fuertemente correlacionada.

Conclusiones:

• Los circuitos superconductores son herramientas poderosas para explorar la materia cuántica fuertemente correlacionada en sistemas coherentes y disipables.
• El método desarrollado permite la estabilización de las fases cuánticas contra la pérdida de fotones.
• Este enfoque, combinado con las técnicas existentes, allana el camino para explorar las fases ordenadas topológicamente de la materia.