极化激元量子流体中的半孤子表现为磁单极子

单极子是磁荷，即磁场的点状源。与电荷相反，它们不存在于麦克斯韦方程组中，也从未作为基本粒子被观测到。诸如旋量玻色 - 爱因斯坦凝聚体之类的量子流体已被预测会以结合相位和自旋拓扑的激发形式展现单极子。凭借其独特的自旋结构以及对流体波函数的直接光学控制，半导体微腔中的激子 - 极化激元凝聚体是实验探索这一现象的理想系统。我们利用该系统创造了具有混合自旋 - 相位几何结构的非线性激发——半孤子。通过追踪其轨迹，我们证明了半孤子表现为单极子，即在微腔中存在的有效磁场作用下加速的磁荷。相反电荷半孤子的场致空间分离开启了在量子流体中产生磁电流的途径。