論文の概要: Formation of Matter-Wave Polaritons in an Optical Lattice
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.02243v1
- Date: Mon, 6 Sep 2021 04:46:31 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-16 01:08:50.025596
- Title: Formation of Matter-Wave Polaritons in an Optical Lattice
- Title（参考訳）: 光格子における物質波偏光子の形成
- Authors: Joonhyuk Kwon, Youngshin Kim, Alfonso Lanuza, Dominik Schneble
- Abstract要約: ポラリトン(英: polariton)は、光子の物質励起への強い結合によって形成される準粒子である。
我々は、相互作用する分極相を研究することができる励起子-分極子系の超低温原子類似体を開発する。
我々の研究は、分極性量子物質の研究の新たな可能性を開く。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The polariton, a quasiparticle formed by strong coupling of a photon to a
matter excitation, is a fundamental ingredient of emergent photonic quantum
systems ranging from semiconductor nanophotonics to circuit quantum
electrodynamics. Exploiting the interaction between polaritons has led to the
realization of superfluids of light as well as of strongly correlated phases in
the microwave domain, with similar efforts underway for microcavity
exciton-polaritons. Here, we develop an ultracold-atom analogue of an
exciton-polariton system in which interacting polaritonic phases can be studied
with full tunability and without dissipation. In our optical-lattice system,
the exciton is replaced by an atomic excitation, while an atomic matter wave is
substituted for the photon under a strong dynamical coupling. We access the
band structure of the matter-wave polariton spectroscopically by coupling the
upper and lower polariton branches, and explore polaritonic many-body transport
in the superfluid and Mott-insulating regimes, finding quantitative agreement
with our theoretical expectations. Our work opens up novel possibilities for
studies of polaritonic quantum matter.
- Abstract（参考訳）: ポラリトン(英: polariton)は、光子と物質励起の強い結合によって形成される準粒子であり、半導体ナノフォトニクスから回路量子電磁力学まで、創発的なフォトニック量子システムの基本成分である。
ポーラリトン間の相互作用を利用すると、マイクロ波領域の強い相関相と同様に光の超流動が実現され、マイクロキャビティエキシトン-ポーラリトンにも同様の取り組みが進行中である。
ここでは、相互作用する分極相を完全なチューニング性と消散なしで研究できるエキシトン・ポラリトン系の超低温原子類似体を開発する。
光学格子系では、励起子は原子励起に置き換えられ、原子物質波は強い動的結合の下で光子に置換される。
物質波偏光子のバンド構造を,上下の偏光子の枝を結合させることで,超流動・モット絶縁系における多体輸送を探索し,理論上の期待値と定量的に一致した。
我々の研究は、極性量子物質の研究に新たな可能性を開く。
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