科学家们在寻求控制光以发展下一代量子传感和计算技术方面取得了关键的新突破。包括来自埃克塞特大学的Oleksandr Kyriienko博士在内的研究小组已表明，可以通过诱导和测量非线性相移到单个极化子水平来实现对光的控制。

极化子是一种结合了光和物质特性的混合粒子。它们出现在强光-物质耦合的光学结构中，在这其中光子与材料中的底层粒子——量子阱微柱腔中的激子极化子(束缚电子-空穴对)混合。

由谢菲尔德大学D Krizhanovskii教授实验组领导的这项新研究观察到，微柱中极化子之间的相互作用会导致不同极化模式间的交叉相位调制。

平均而言，即使在单个极化子存在的情况下，相的变化也是显着的，并且可以在具有更强光限制的结构中进一步增加。这为可用于量子传感和计算的量子极化子效应带来了机会。

由Oleksandr Kyriienko博士领导的理论分析表明，观察到的单个极化子相移可以进一步增加，并且通过级联微柱提供了通往极化子量子门的途径。

而具有弱光束的量子效应反过来可以帮助检测化学物质、气体泄漏，并能大大提高执行计算的速度。

Kyriienko博士说：“实验结果表明，可以在单个微柱中测量单个极化子水平的量子效应。从理论的角度来看，增加相移并将系统发展为光控相位门非常重要。我们以后肯定会看到更多的努力来构建基于量子极化子晶格的量子技术平台。”

该研究的资深作者Krizhanovskii教授总结说：“在我们所提出的实验中，我们已经迈出了观察单个极化子效应的第一步。当然它还有改进的空间。事实上，使用更小尺寸的空腔并优化我们期望的结构能把相移实现数量级增加。这将为未来的极化子芯片建立最先进的技术基础。”（编译:Qtech）