激子极化激元的宏观量子自囚禁与 Josephson 振荡
介观与纳米尺度物理
2014-06-13 v1 量子气体
摘要
量子力学效应的一个教科书式范例是通过隧穿势垒耦合两个态。在受相互作用影响的宏观量子态情况下，隧穿耦合会导致 Josephson 现象，包括 Rabi 振荡、交流 (a.c.) 和直流 (d.c.) 效应，或者宏观自囚禁，具体取决于隧穿还是相互作用占主导地位。在超流氦和原子凝聚体中观察到的非线性 Josephson 物理，由于所需的有效光子 - 光子相互作用，在光子系统中一直难以实现。我们报道了在刻蚀于半导体微腔中的光子分子内受限的两个耦合极化激元凝聚体中观察到的非线性 Josephson 振荡。通过改变构成光子分子的微柱之间的距离以及每个微柱中的凝聚体密度，我们控制了耦合能与相互作用能的比率。在低密度下，我们观察到粒子在两个微柱之间隧穿的相干振荡。在高密度下，相互作用抑制了粒子的转移，导致凝聚体在其中一个微柱中发生宏观自囚禁。极化激元的有限寿命导致了从自囚禁到具有π相位的振荡的动力学转变。我们的结果为实验研究光子系统中的高度非线性机制（如混沌或对称性破缺分岔）开辟了道路。
引用
@article{arxiv.1212.5467,
title = {Macroscopic quantum self-trapping and Josephson oscillations of exciton-polaritons},
author = {M. Abbarchi and A. Amo and V. G. Sala and D. D. Solnyshkov and H. Flayac and L. Ferrier and I. Sagnes and E. Galopin and A. Lemaitre and G. Malpuech and J. Bloch},
journal= {arXiv preprint arXiv:1212.5467},
year = {2014}
}