通过全光控制实现半导体激子的按需约束

在凝聚态物理中，通过建立对冷却和俘获技术的全面控制，原子系统取得了显著进展。在半导体中，这种方法也可能提供一种确定性的途径，以实现利用激子气体驾驭集体量子现象这一长期目标。虽然长寿命激子可以简单地通过低温设备冷却到极低温度，但设计约束势一直是一项具有挑战性的任务。这种控制程度直到最近才通过高度苛刻的纳米加工工艺实现的器件得以实现。在这里，我们展示了这种技术的一种替代方案，并展示了如何通过适当的光学激发来原位操纵激子输运。我们的方法基于对场效应器件中俘获电荷的光控注入和空间图案化。因此，产生了电场梯度，并为激子偶极子实现了微观陷阱或反陷阱。因此，任何约束几何形状都可以通过塑造激光激发的空间轮廓来实现。因此，我们成功地在预测存在量子关联的密度范围内（在我们极低的浴温下）俘获了激子气体。