論文の概要: Steady-state superfluidity of light in a tunable cavity at room temperature

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.13463v1
• Date: Thu, 24 Dec 2020 23:18:13 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-19 11:44:32.705897
• Title: Steady-state superfluidity of light in a tunable cavity at room temperature
• Title（参考訳）: 室温調整可能な空洞における光の定常超流動性
• Authors: G. Keijsers, Z. Geng, K. J. H. Peters, M. Wouters, and S. R. K. Rodriguez
• Abstract要約: 部分光部分物質(ポーラリトン)超流動体は、定常状態の液体ヘリウム温度、または、サブピコ秒の時間スケールの室温で観測されている。 ここでは,超流動性空洞光子のサインを初めて報告する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Light in a nonlinear cavity is expected to flow without friction -- like a superfluid -- under certain conditions. Until now, part-light part-matter (i.e., polariton) superfluids have been observed either at liquid helium temperatures in steady state, or at room temperature for sub-picosecond timescales. Here we report signatures of superfluid cavity photons (not polaritons) for the first time. When launching a photon fluid against a defect, we observe a suppression of backscattering above a critical intensity and below a critical velocity. Room-temperature and steady-state photon superfluidity emerges thanks to the strong thermo-optical nonlinearity of our oil-filled cavity. Numerical simulations qualitatively reproduce our experimental observations, and reveal how a viscous photon fluid reorganizes into a superfluid within the thermal relaxation time of the oil. Our results establish thermo-optical nonlinear cavities as platforms for probing photon superfluidity at room temperature, and offer perspectives for exploring superfluidity in arbitrary potential landscapes using structured mirrors.
• Abstract（参考訳）: 非線形キャビティ内の光は、ある種の条件下では摩擦なしに流れることが期待されている。 これまで、部分光部分マター(すなわちポラリトン)超流動は、定常状態の液体ヘリウム温度か、ピコ秒以下の時間スケールの室温で観測されてきた。 ここでは,超流動性空洞光子(偏光子ではない)のサインを初めて報告する。 欠陥に対して光子流体を発射すると、臨界強度以上で臨界速度以下での後方散乱の抑制が観察される。 室温, 定常光子超流動性は, オイル充填キャビティの強い熱光学非線形性により生じる。 数値シミュレーションにより実験結果が定性的に再現され, 油の熱緩和時間内に粘性光子流体が超流動に再編成される様子が明らかになった。 室温での光子超流動性の探索プラットフォームとして熱光学非線形キャビティを確立し,構造鏡を用いた任意の潜在的景観における超流動性探索の視点を提供する。

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