科学家操纵光的量子流体，更接近下一代非常规计算

根据最近发表在《物理评论快报》上的一篇论文，在迈向非传统计算技术未来的量子飞跃中，一组物理学家在室温光量子流体的空间操纵和能量控制方面取得了进展，即极化激元凝聚体，这标志着高速全光极化激元逻辑器件发展的关键里程碑，该器件长期以来一直是下一代非传统计算的关键。

极化子是由光和物质耦合形成的混合粒子，通常被描述为一种可以通过其物质成分进行控制的光量子流体。现在，研究人员通过引入一种在室温下对液体光凝聚物进行主动空间控制的新方法，向前迈出了巨大的一步。

双色激发轮廓的双染料有机微腔示意图，在环形中心产生极化激元凝聚。

这种发展的独特之处在于，它能够操纵极化激元凝聚体，而不依赖于通常使用的极化激元激发谱。科学家们通过在腔内引入额外的共聚物层——一个与腔模保持非共振的弱耦合层——实现了这一壮举。这一看似简单但令人难以置信的巧妙举措为大量可能性打开了大门。

通过使用双色光束激发部分饱和该非耦合半导体层的光吸收，研究人员实现了有效折射率的超快调制，同时形成了极化激元凝聚。通过激发态吸收的奇迹，他们揭开了局部诱导极化激元耗散的秘密。

这些机制错综复杂的相互作用，就像一个设计精美的拼图，对极化激元凝聚的空间轮廓、密度和能量产生了无与伦比的控制——所有这些都在室温下进行。

“这一突破开创了有机极化子平台的新时代，旨在为环境条件下的液态光计算领域奠定坚实的基础。通过驯服强光物质相互作用的迷人特性，我们可以充分利用极化子的全部潜力，摆脱传统腔结构的限制。我们正在见证技术在我们眼前展现的未来，”斯科尔技术混合光子实验室的研究科学家安东·普廷采夫说，他是这项工作的幕后推手。

随着这一发展，科学家现在有能力设计全光极化子逻辑器件，利用超快微腔折射率调制的优势作为另一个独立的实时调谐参数。它还使这种弱耦合吸收器能够集成在横向设计的微腔中，该横向设计最近被提出将极化子平台引入光子芯片电路领域的平面。

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