量子科技中心_量科网

合成材料是通过将原子或人造原子组装成规则阵列而获得的，从而形成人工晶体，为在高度受控的环境中模拟和探索凝聚态现象提供了强大的平台。它们使研究人员能够探究多体物理学中的悬而未决问题，并设计自然界中不存在直接对应物的新型物相。除了基础研究价值外，这些材料还通过涌现的新概念和新功能，展现出未来技术应用的潜力。合成材料已在多种物理平台上实现，包括天然原子和固态人造原子。其中一种特别引人注目的方法依赖于光子。 当光子被限制在光学腔中并与物质激发态强耦合时，它们会获得有效质量并产生相互作用，从而形成被称为极化子的混合光-物质准粒子。通过将极化子排列成周期性结构，可以设计出具有定制能带结构和可控相互作用的合成光子材料，这为探索强关联光子相提供了一条前景广阔的路径。本章重点讨论此类系统在固态体系中的实现：限制在半导体微腔中的激子极化子。在概述之后，该工作将描述光子质量与光子能带结构如何从腔限制中产生，以及通过与量子阱中激子的强耦合如何引发相互作用。最后，该团队综述了如何利用这些要素来探索从平均场到量子领域的丰富物理现象。