Un team di ricercatori del Laboratorio europeo di spettroscopia non lineare, INFN, La Sezione di Firenze e l'Università di Firenze hanno dimostrato una forma di polaritone "vettoriale" facendo levitare una nanosfera all'interno di una cavità ottica. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Fisica della natura , il gruppo descrive il loro lavoro ei possibili usi dei loro risultati. Tania Monteiro con l'University College di Londra ha pubblicato un articolo su News &Views nello stesso numero della rivista che delinea il lavoro precedente coinvolto nell'ottenere il controllo quantistico utilizzando nanoparticelle polarizzabili e il lavoro svolto dal team in questo nuovo sforzo.

Come osserva Monteiro, l'accoppiamento forte è un insolito stato ibrido di interazioni luminose in cui lo stato non può essere descritto utilizzando solo la materia e le componenti luminose coinvolte. E come nota anche lei, i polaritoni sono stati ibridi creati da interazioni di luce e materia che esistono in un'ampia varietà di luoghi. In questo nuovo sforzo, lei spiega, I polaritoni "vettoriali" - quasiparticelle di materia condensata - risultano dalla levitazione di una nanosfera all'interno di una cavità ottica in un modo che porta all'ibridazione della luce con il movimento che avviene su un piano anziché lungo un asse.

Nel loro lavoro, il team ha impiegato un approccio di dispersione coerente in base al quale una nanosfera è stata intrappolata per la prima volta utilizzando una trappola a pinzetta all'interno di un vuoto. Il team ha quindi creato un asse X e Y utilizzando il potenziale della pinzetta, che ha portato allo sviluppo di un piano perpendicolare alla luce laser in ingresso utilizzato per creare le pinzette. I fotoni di pinzette sparsi sono stati quindi utilizzati per popolare la cavità. Nell'arrangiamento, il campo della cavità accoppiato fortemente con il movimento di entrambi gli assi X e Y, anche se più forte con l'asse X. Gli specchi sono stati usati per promuovere una cooperazione quantistica superiore, che ha permesso al sistema di diventare un regime quantistico coerente in cui il tasso di scambio di informazioni ha iniziato a superare la coerenza della vita. Il risultato fu la dimostrazione dei polaritoni vettoriali.

La dimostrazione potrebbe aprire la strada a nuovi modi per trasferire informazioni quantistiche e segna anche un passo avanti verso la creazione di entanglement optomeccanico a temperatura ambiente.

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