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Tourbillons quantiques de polaritons
par - 20 septembre 2011
La formation de vortex quantiques est une de caractéristiques marquantes d’un fluide quantique. Les polaritons de microcavité, états mixtes lumière-matière, issus du couplage fort entre excitons et photons, sont des bosons composites bidimensionnels en interaction qui constituent un nouveau type de fluide quantique aux propriétés spécifiques liées à leur nature hors-équilibre, déterminée par leur durée de vie très réduite (quelques picosecondes). L’équipe « Optique Quantique dans les semiconducteurs » du laboratoire, en collaboration avec les équipes théoriques de MPQ et de l’Université de Trento, l’Istituto di Nanoscienze du CNR de Lecce et le LPN a observé la formation de vortex quantiques hydrodynamiques dans un fluide de polaritons s’écoulant contre un obstacle créé optiquement. Les trajectoires des vortex ont été contrôlées à l’aide de potentiels optiques de piégeage. Ces résultats ouvrent la voie à l’étude de réseaux de vortex et de leurs excitations dans une microcavité semiconductrice.
Vortex quantiques piégés dans le potentiel optique : à gauche, la densité de polaritons dans l’espace réel ; les cercles indiquent la position des vortex. A droite l’interférogramme correspondant : la dislocation de franges d’interférence à l’intérieur des cercles est la signature expérimentale des vortex.
Pour en savoir plus : All-optical control of the quantum flow of a polariton condensate, Nature Photonics (2011) ; doi:10.1038/nphoton.2011.211
Contact : Alberto Bramati,
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