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18.09.2023 In a paper published today in Nature Communications, researchers from the Paul-Drude-Institut in Berlin, Germany, and the Instituto Balseiro in Bariloche, Argentina, demonstrated that the mixing of confined quantum fluids of light and GHz sound leads to the emergence of an elusive phonoriton quasi-particle – in part a quantum of light (photon), a quantum of sound (声子)和半导体激子。这一发现开辟了一种新颖的方式,可以在光学和微波域之间连贯地转换信息,从而为光子学,光学力学和光学通信技术带来潜在的好处。研究团队的工作从日常现象中汲取灵感:在两个耦合振荡器之间的能量转移,例如,弹簧连接的两个摆(1]。在特定的耦合条件下(称为强耦合(SC)制度),能量连续振荡在两个钟摆之间,因为它们的频率和衰减速率不是未耦合的,它们不再是独立的。振荡器也可以是光子或电子量子状态:在这种情况下,SC制度对于量子状态控制和交换至关重要。在上面的示例中,假定两个摆具有相同的频率,即共振。但是,混合量子系统需要在很大不同频率的振荡器之间连贯的信息传递。在这里,一个重要的例子是在量子计算机网络中。虽然最有前途的量子计算机使用微波炉(即在几个GHz)运行,但使用近红外光子(100 ds THz)有效地传输了量子信息。然后,一个人需要在这些域之间对量子信息的双向传递和相干传递。在许多情况下,微波炉和光子之间的直接转换非常效率低下。在这里,一种替代方法是通过第三个粒子进行介导转换,该粒子可以有效地将微波炉和光子介导。一个好的候选者是晶格的GHz振动(声子)。由Keldysh和Ivanov [2]在1982年奠定了光和声子之间的SC的理论基础,他们预测半导体晶体可以通过另一个准粒子混合光子和声子:exciton-Polariton(exciton-Polariton)(下面:Polariton:Polariton)。极性子从光子和激子之间的强耦合中浮现出来。当声子发挥作用时,它可以将两个极性振荡器与频率恰好与声子的频率不同。如果耦合足够大,即在SC制度中,它会导致

新的准粒子桥微波炉和光学域

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