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  • 1Center for Photonics and Quantum Materials, Skolkovo Institute of Science and Technology, Moscow, Russia. a.zasedatelev@skoltech.ru.

Nature
|September 23, 2021
PubMed
Resumen
Este resumen es generado por máquina.

Los investigadores lograron una operación no lineal de un solo fotón en condensados orgánicos de excitón-polaritón a temperatura ambiente. Este avance permite un control óptico ultrarrápido para tecnologías cuánticas, allanando el camino para dispositivos prácticos.

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Área de la Ciencia:

  • La óptica cuántica
  • Productos electrónicos orgánicos
  • Nanotecnología

Sus antecedentes:

  • Los avances en nanotecnología y espectroscopia de una sola molécula permiten nuevas tecnologías ópticas cuánticas.
  • Los materiales orgánicos ofrecen potencial para dispositivos rentables que funcionan en condiciones ambientales.

Objetivo del estudio:

  • Para crear condensados excitón-polaritón con propiedades de fluido cuántico utilizando un polímero tipo escalera conjugado π en una microcavidad.
  • Para lograr un control ultrarrápido y totalmente óptico de la función de onda de condensado a nivel de un solo fotón.

Principales métodos:

  • Aprovechar un polímero de tipo escalera conjugado π fuertemente acoplado a una microcavidad para formar estados híbridos de materia ligera (excitón-polaritones).
  • Utilizando excitones estables vestidos con vibraciones moleculares de alta energía para el funcionamiento no lineal.
  • La activación de la estimulación bosónica en el nivel de un solo fotón.

Principales resultados:

  • Se ha demostrado que los condensados excitón-polaritón tienen propiedades de fluido cuántico.
  • Se logró una extrema no linealidad en excitones-polaritones a través de la estimulación bosónica a nivel de un solo fotón.
  • Funcionamiento no lineal de un solo fotón habilitado en condiciones ambientales.

Conclusiones:

  • Este trabajo permite un control óptico ultrarrápido de las funciones de onda de condensado macroscópicas.
  • Abre nuevos horizontes para las tecnologías ópticas cuánticas prácticas como la conmutación subpicosegundo, la amplificación y la lógica totalmente óptica en el límite cuántico.