Un equipo de investigadores del Laboratorio Europeo de Espectroscopía No Lineal, INFN, Sezione di Firenze y Università di Firenze han demostrado una forma de polaritón "vectorial" levitando una nanoesfera dentro de una cavidad óptica. En su artículo publicado en la revista Física de la naturaleza , el grupo describe su trabajo y los posibles usos de sus resultados. Tania Monteiro del University College London ha publicado un artículo de News &Views en la misma edición de la revista que describe el trabajo previo involucrado en la obtención del control cuántico utilizando nanopartículas polarizables y el trabajo realizado por el equipo en este nuevo esfuerzo.

Como señala Monteiro, El acoplamiento fuerte es un estado híbrido inusual de interacciones de luz en el que el estado no se puede describir usando solo la materia y los componentes de luz involucrados. Y como ella también señala, Los polaritones son estados híbridos creados por interacciones de luz y materia que existen en una amplia variedad de lugares. En este nuevo esfuerzo, ella explica, Los polaritones "vectoriales" (cuasipartículas de materia condensada) resultan de la levitación de una nanoesfera dentro de una cavidad óptica de una manera que conduce a que la luz hibride con el movimiento que ocurre en un plano en lugar de a lo largo de un eje.

En su trabajo, el equipo empleó un enfoque de dispersión coherente mediante el cual una nanoesfera fue atrapada primero usando una trampa de pinzas dentro de un vacío. Luego, el equipo creó un eje X e Y utilizando el potencial de las pinzas, lo que resultó en el desarrollo de un plano perpendicular a la luz láser entrante que se utilizó para crear las pinzas. A continuación, se utilizaron fotones de pinza dispersos para poblar la cavidad. En el arreglo, el campo de la cavidad acoplado fuertemente con el movimiento de los ejes X e Y, aunque más fuertemente con el eje X. Los espejos se utilizaron para promover una mayor cooperación cuántica, lo que permitió que el sistema se convirtiera en un régimen coherente cuántico en el que la tasa de intercambio de información comenzó a exceder la coherencia de por vida. El resultado fue la demostración de polaritones vectoriales.

La demostración podría allanar el camino hacia nuevas formas de transferir información cuántica y también marca un paso hacia la creación de entrelazamiento optomecánico a temperatura ambiente.

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