Для частичного насыщения оптического поглощения в слабо связанном полупроводниковом слое ученые применили метод накачки-зондирования лазерными импульсами разных цветов, что позволило добиться сверхбыстрой модуляции эффективного показателя преломления активной среды одновременно с формированием поляритонного конденсата. Благодаря поистине феноменальному эффекту поглощения в возбужденном состоянии молекул слабо связанного слоя на длине волны излучения конденсата, ученые смогли разгадать секрет локально-наведенного рассеяния поляритонов.
Соавторы исследования — ученый-исследователь Антон Путинцев (слева) и заместитель заведующего лабораторией Денис Санников — в Лаборатории гибридной фотоники Сколтеха. Источник: Руслан Хафизов
Результатом сложного взаимодействия этих механизмов, напоминающих фрагменты красивого пазла, стала уникальная возможность управления пространственным профилем, плотностью и энергетическим ландшафтом поляритонного конденсата, при этом избегая необходимости его охлаждения до криогенных температур, так необходимых для осуществления подобного контроля в аналогичных неорганических структурах.
«Этот прорыв открывает новую эру исследований органических поляритонных платформ, которые лягут в основу прочного фундамента вычислений на основе «жидкого света» при комнатной температуре. Научившись контролировать необычные свойства сильной связи между светом и материей и преодолев ограничения, присущие микрорезонаторам традиционной планарной архитектуры, мы сможем в полной мере использовать возможности таких удивительных квазичастиц, как поляритоны. Буквально на наших глазах рождаются технологии будущего!», — говорит идейный вдохновитель исследования, ученый-исследователь Лаборатории гибридной фотоники Сколтеха Антон Путинцев.
На основе полученных результатов появится возможность создавать полностью оптические поляритонные логические устройства, в которых способность к сверхбыстрой контролируемой модуляции эффективного показателя преломления активной среды позволит использовать этот эффект в качестве дополнительного, независимого параметра подстройки поляритонных состояний в реальном времени. Также открывается возможность встраивать подобные слабосвязанные поглощающие элементы в микрорезонаторы латеральной архитектуры, недавно предложенной для создания поляритонных интегральных схем.
В современном мире, в котором инновационные технологии приобретают решающее значение, новое открытие ученых — это колоссальный шаг вперед. Полученные результаты открывают уникальные перспективы для создания полностью оптических высокоскоростных поляритонных логических устройств. Достижение исследователей, уже вызвавшее бурный отклик в научном сообществе, вселяет надежду на еще более невероятные открытия в будущем.
