Une équipe de chercheurs du Laboratoire Européen de Spectroscopie Non-Linéaire, INFN, La Sezione di Firenze et l'Università di Firenze ont démontré une forme de polariton "vectoriel" en faisant léviter une nanosphère à l'intérieur d'une cavité optique. Dans leur article publié dans la revue Physique de la nature , le groupe décrit leur travail et les utilisations possibles de leurs résultats. Tania Monteiro de l'University College London a publié un article sur News &Views dans le même numéro de revue décrivant les travaux antérieurs impliqués dans l'obtention du contrôle quantique à l'aide de nanoparticules polarisables et le travail effectué par l'équipe sur ce nouvel effort.

Comme le note Monteiro, le couplage fort est un état hybride inhabituel d'interactions lumineuses dans lequel l'état ne peut pas être décrit en utilisant uniquement la matière et les composants lumineux impliqués. Et comme elle le note également, les polaritons sont des états hybrides créés par des interactions de lumière et de matière qui existent dans une grande variété de lieux. Dans ce nouvel effort, elle explique, Les polaritons « vectoriels » (quasiparticules de matière condensée) résultent de la lévitation d'une nanosphère à l'intérieur d'une cavité optique d'une manière qui conduit à l'hybridation de la lumière avec le mouvement qui se produit sur un plan plutôt que le long d'un axe.

Dans leur travail, l'équipe a utilisé une approche de diffusion cohérente dans laquelle une nanosphère a d'abord été piégée à l'aide d'une pince à épiler à l'intérieur d'un vide. L'équipe a ensuite créé un axe X et Y en utilisant le potentiel de la pince à épiler, ce qui a entraîné le développement d'un plan perpendiculaire à la lumière laser entrante utilisée pour créer la pince à épiler. Des photons diffusés à la pince ont ensuite été utilisés pour peupler la cavité. Dans l'arrangement, le champ de cavité fortement couplé au mouvement des axes X et Y, mais plus fortement avec l'axe X. Des miroirs ont été utilisés pour promouvoir une coopération quantique supérieure, ce qui a permis au système de devenir un régime cohérent quantique dans lequel le taux d'échange d'informations a commencé à dépasser la cohérence à vie. Le résultat fut la démonstration de polaritons vectoriels.

La démonstration pourrait ouvrir la voie à de nouvelles façons de transférer des informations quantiques et marque également une étape vers la création d'un enchevêtrement optomécanique à température ambiante.

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