Наноразмерные системы для генерации различных форм света

Эта быстро развивающаяся область исследований сосредоточена на квантовых свойствах света и его взаимодействии с веществом на наноразмерном уровне. Вдохновленный экспериментальной работой по возможности сохранения неклассических корреляций во взаимодействиях света с веществом, опосредованных рассеянием фотонов и плазмонов, было сделано предположение, что подобная динамика лежит в основе сохранения квантовых флуктуаций, которые определяют природу источников света. Возможность использования наноразмерных систем для создания экзотических форм света может проложить путь для квантовых устройств следующего поколения. Он также может стать новой платформой для исследования новых квантовых явлений.

Многочастичное рассеяние в плазмонных системах. 

В новых результатах, опубликованных в Nature Communicationsисследователи из Университета штата Луизиана и четырех сотрудничающих университетов представили открытие, которое меняет парадигму квантовой плазмоники, демонстрируя способность металлических наноструктур производить различные формы света.

Их статья «Наблюдение за изменением квантовой статистики плазмонных систем», написанная сотрудниками из Университета Алабамы в Хантсвилле, Tecnologico de Monterrey, Universidad Nacional Autónoma de México и Universidad Autónoma Metropolitana Unidad Iztapalapa, демонстрирует, что квантовая статистика множественных частиц системы не всегда сохраняются в плазмонных платформах. Он также описывает первое наблюдение модифицированной квантовой статистики.

Ведущие авторы, докторант ЛГУ Ченглонг Ю и аспирант Мингюань Хун, показывают, что ближние оптические поля обеспечивают дополнительные пути рассеяния, которые могут вызывать сложные многочастичные взаимодействия.

«Наши результаты открывают возможность использования многочастичного рассеяния для точного управления квантовыми плазмонными системами», — сказал Вы. «Этот результат перенаправляет старую парадигму в области квантовой плазмоники, где фундаментальная физика, раскрытая в нашем открытии, обеспечит лучшее понимание квантовых свойств плазмонных систем и откроет новые пути для управления квантовыми многочастичными системами».

Исследования, проводимые группой экспериментальной квантовой фотоники в LSU, которые привели к этим новым открытиям, были проведены в лаборатории квантовой фотоники доцента Омара Маганья-Лоаиса.

«Мы разработали металлические наноструктуры, изготовленные из золота, для получения различных видов света», — сказал Хонг. «Наша наноразмерная платформа использует диссипативные плазмонные поля ближней зоны для создания и управления сложными взаимодействиями в системах многих тел фотонов. Эта способность позволяет нам по желанию контролировать квантовые флуктуации многофотонных систем ».

Возможность инженерного света с различными квантово-механическими свойствами имеет огромное значение для множества квантовых технологий.

«Например, наша платформа позволяет уменьшить квантовые флуктуации многофотонных систем, чтобы повысить чувствительность протоколов квантового зондирования», — сказал Маганья-Лоайса. «В нашей лаборатории мы будем использовать эту исключительную степень контроля для разработки квантового моделирования переноса света. Это позволит в конечном итоге разработать лучшие и более эффективные солнечные элементы ».