|
В статье для PRX Quantum Натан Голдман и Люсила Перальта Гавенски (научный факультет ULB) и их коллеги представляют общую основу для изменения и контроля природы нелинейностей в широком классе физических систем, включая оптические устройства и квантовые атомные газы. Природа диктует, как частицы взаимодействуют друг с другом. Например, в металле электроны взаимодействуют посредством кулоновского отталкивания, что установлено электромагнитными силами, действующими между двумя отрицательными зарядами. Однако при особых обстоятельствах характер взаимодействий может быть изменен: в некоторых материалах электроны могут эффективно притягивать друг друга и образовывать куперовские пары, что приводит к возникновению сверхпроводимости. Точно так же в оптике эффективные фотон-фотонные взаимодействия могут быть вызваны средой, через которую распространяется свет. Эти так называемые «оптические нелинейности» лежат в основе многочисленных технологий, которые произвели революцию в оптических устройствах. В целом модификация межчастичных взаимодействий и нелинейностей может привести к принципиально новым фазам материи и конкретным технологическим приложениям.
|
|
Авторы представляют общую основу для изменения и контроля природы нелинейностей в широком классе физических систем, включая оптические устройства и квантовые атомные газы. Он основан на концепции инженерии Флоке, стратегии, разработанной в области атомной физики и физики твердого тела, которая заключается в подвергании интересующей системы периодической во времени модуляции с целью создания ее свойств по желанию. Используя квантово-теоретический подход, они показывают, как правильная последовательность импульсов может генерировать новые процессы взаимодействия между частицами, что в конечном итоге приводит к экзотическим и легко контролируемым нелинейностям. Затем авторы распространили эту стратегию на синтетические решетчатые системы и продемонстрировали, как такие процессы взаимодействия, вызванные движением, могут стабилизировать вновь упорядоченные фазы материи посредством спонтанного возникновения магнитных потоков. Общий подход, представленный в этой работе, открывает путь к разработке нетрадиционных оптических нелинейностей в фотонных устройствах и управляемых взаимодействиях, индуцированных приводом, в ультрахолодной квантовой материи.
|
