Квантовая поляритоника

Поляритоника имеет дело с квазичастицами, которые объединяют свет и вещество в новые собственные моды, сочетающие уникальные свойства, такие как высокую когерентность, приобретенную от света, и способность эффективного взаимодействия, приобретенную от вещества. В этой области происходит бурное развитие неклассических оптических устройств: уже продемонстрированы первые кубиты и активно исследуются симуляторы на основе поляритонов, в чем в том числе участвует и группа "Квантовая поляритоника" РКЦ.

Группа занимается разработкой поляритонных кубитов, образованных круговыми токами (вихревыми состояниями) бозонных конденсатов экситонных поляритонов. Исследователи работают над описанием для всех статистически наблюдаемых в фотонном детектировании спонтанно испускающих квантовых состояний, а также описанием вихрей, фазовых дислокаций и солитонов в неравновесных поляритонных системах, в том числе в нелинейном (джозефсоновском) режиме взаимодействия света с веществом.

Бозонные конденсаты поляритонов идеально подходят для квантовой обработки информации, где востребованы масштабируемость системы и оптический контроль. Физика поляритонов дала новое прикладное понимание фундаментальным понятиям, таким как конденсат Бозе-Эйнштейна или сверхтекучие жидкости, позволила реализовать фундаментальные многочастичные эффекты на чипе и при комнатной температуре. Бозе-эйнштейновские конденсаты поляритонов могут быть реализованы при высоких температурах (вплоть до комнатных) и демонстрируют сверхтекучесть, поляризационные текстуры и топологически-защищенные токи. Благодаря гибкости в реализации поляритонных систем в сочетании с простым считыванием информации без разрушения состояния системы поляритонные квантовые жидкости становятся уникальной платформой для изучения разнообразных явлений физики многих тел.

Группа сотрудничает со всеми ведущими научными группами, изучающими экситон-поляритоны в России, Европе, США и Азии. Она также активно вовлечена в деятельность консорциумов, занимающихся исследованиями в области поляритоники.

За время существования группы вышло более 100 статей, включая публикации в престижных журналах «Nature Materials», «Nature Communications», «Light: Science and Applications», «Physical Review Letters», а также учебник «Микрорезонаторы» (Oxford University Press, 2017, 600 стр).