极化激元量子流体中的超光速X波

本工作中，我们首次通过实验证明了二维激子-极化激元X波的自发产生。X波属于局域波包家族，其能够在甚至线性区域下保持形状不扩散。这使得相比于例如孤子波（其总是需要非线性来补偿扩散），可在极低密度与极长时间下保持波包形状与大小。此处我们利用极化激元非线性与独特的结构化色散（包含正质量与负质量曲率）来触发动量空间中的非对称四波混频。这最终实现了空间X波前的自形成。通过超快成像实验，我们观察到初始高斯波包早期重塑为X脉冲及其传播，即便在趋近于零的微小密度下也是如此。这使我们能够勾勒驱动该现象的关键效应与参数，并调节峰值超光速传播的程度，我们发现其与数值模拟吻合良好。