Физики из Berkeley Lab создали экситонный конденсат, управляемый магнитным полем
Материал подготовлен искусственным интеллектом на основе нескольких источников — ссылки на оригиналы приведены ниже.
Исследовательская группа из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли создала бозе-конденсат экситонов в тонком полупроводнике при температуре до 2 кельвинов, сообщается в журнале Nature. Конденсат обладает внутренними состояниями, которые можно переключать магнитным полем, что открывает новую платформу для изучения квантовых жидкостей. Учёные были удивлены тем, что конденсат существует при относительно высоких температурах — в миллионы раз теплее, чем в предыдущих экспериментах с ультрахолодными газами.
Конструирование устройства
Группа Фэна Вана из Berkeley Lab создала двумерное полупроводниковое устройство, в котором экситоны находятся в основном, а не в возбуждённом состоянии. С помощью электрических затворов учёные регулировали плотность экситонов, а магнито-оптическая спектроскопия при криогенных температурах подтвердила образование бозе-конденсата. В отличие от экситонов, создаваемых светом и распадающихся за миллиардную долю секунды, эти частицы в основном состоянии достигли равновесия и сохраняли стабильность.
Магнитное переключение и стабильность
Конденсат проявил внутреннюю структуру, которую можно было переключать с помощью магнитных полей, выявив скрытый квантовый порядок. Признаки конденсата сохранялись вплоть до 2 кельвинов — всё ещё очень холодно, но в миллионы раз теплее, чем в ультрахолодных атомных газах. Такая стабильность вкупе с управляемостью делает платформу перспективной для квантовых симуляций и когерентной оптоэлектроники.
Что дальше
Команда планирует выяснить, можно ли манипулировать конденсатом при ещё более высоких температурах и интегрировать его с другими квантовыми устройствами. Пока неясно, как внутренний порядок можно использовать для практической обработки квантовой информации, но платформа может привести к созданию новых типов экситонной электроники.
1 источник
Физики из Berkeley Lab создали экситонный конденсат, управляемый магнитным полем
