Opis projektu
Dostrajanie kwantowych oddziaływań światła i materii in situ może być początkiem nowatorskiej optoelektroniki
Skorelowane stany materii, takie jak między innymi nadprzewodnictwo (niemal zerowa rezystancja przepływu prądu elektrycznego), stanowią przedmiot wielu intensywnych badań. Z kolei skorelowane stany światła stanowią ważny obszar zainteresowania dla fizyków teoretycznych, jednak badanie ich w warunkach praktycznych okazało się sporym wyzwaniem. W ramach projektu SCORPION powstaje eksperymentalna platforma, której celem jest umożliwienie badania sprzężonych układów światło-materia opracowanych z myślą o zastosowaniach w optoelektronice. Optoelektronika wykorzystuje wzajemne oddziaływania światła i materii, a dokładniej fotonów i elektronów. Naukowcy skupieni wokół projektu SCORPION wykorzystują polarytony, hybrydowe cząstki kwantowe składające się z fotonu silnie sprzężonego z elektryczną cząstką posiadającą moment dipolowy, takich jak pary elektron-dziura (ekscytony). Badania eksperymentalne kondensatów polarytonowych połączonych z dwuwymiarowymi układami elektrycznymi będą dotyczyły podstawowych zagadnień fizyki materii skondensowanej i mogą doprowadzić do powstania innowacyjnych rozwiązań optoelektronicznych.
Cel
Polaritons, part-light part-matter quasi-particles, are formed when photons in a cavity couple strongly to excitons in semiconductors. Polaritons are interacting bosons which can undergo phase transitions driven by light. The hybrid nature of polaritons suggests that both light and matter become strongly correlated near the transition point. Correlated states of light in cavity arrays have been intensely investigated theoretically for over 12 years, but experimental progress has been limited by challenges in the integration of highly nonlinear materials with cavity arrays. Similarly, correlated states of matter (e.g. superconductivity) emerging near polaritonic phase transitions have generated strong theoretical interest in recent years, but their experimental observation has remained elusive. In this project, we will realize strongly correlated light-matter systems in order to solve optimization problems and induce superconductivity with light. We will achieve these goals using a single experimental platform comprising tunable cavities where semiconductors can be easily inserted and light-matter coupling can be tuned in-situ. In work package 1, we will measure photon correlations in multicavity systems simulating Ising models. We will use these Ising simulators to solve non-deterministic polynomial time (NP)-hard optimization problems, e.g. finding the ground state energy of a 2D Ising model. In work package 2, we will couple a polariton condensate to a two-dimensional electron system (2DES). We will optically drive this system across the polariton condensation threshold, and search for signatures of superconductivity in differential conductance measurements of the 2DES. We anticipate the results of both work packages to open a new frontier of condensed matter physics dealing with simultaneously correlated light and matter. Moreover, completely new types of optoelectronic devices controlled by light are likely to emerge.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- nauki przyrodniczenauki fizyczneelektromagnetyzm i elektronikaurządzenie półprzewodnikowe
- nauki przyrodniczenauki fizyczneelektromagnetyzm i elektronikanadprzewodnik
- nauki przyrodniczenauki fizycznefizyka teoretycznafizyka cząstek elementarnychfotony
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-STG - Starting GrantInstytucja przyjmująca
3526 KV Utrecht
Niderlandy