ИССЛЕДОВАНИЕ КВАНТОВЫХ ФЛУКТУАЦИЙ ЭКСИТОННЫХ ПОЛЯРИТОНОВ В ПОЛУПРОВОДНИКОВОМ МИКРОРЕЗОНАТОРЕ

В выпускной квалификационной работе было изучено влияние квантовых шумов на систему экситон-поляритонов. 16 июня 2016 г. Оценка: отлично. ...

Мы изучили квантово-механические корреляционные функции первого и второго порядков. Сравнительный анализ квазиклассического и квантово-механического описание экситонов и фотонов показал, что при небольших интенсивностях накачки они предсказывают одну и ту же величину. Однако при бистабильности нами была выявлена критическая точка, где происходит резкий рост среднего квантово-механического значения поля экситонов или фотонов вплоть до верхней ветки бистабильности. Это было объяснено нами качественно как смещение порога петли гистерезиса и “туннелирование” поля из нижней ветки бистабильности на верхнюю ветку до характерной для бистабильности переходной точки. Это связано с тем, что для перехода из одной стационарной точки петли бистабильности в другую под действием шума нужно, что бы поленакачки возрастала медленнее, чем это характерное время. В дальнейшем мы хотим, рассчитать время “туннелирование” (этот анализ был сделан,например, в работе [28], но в области квантовой оптики).
Анализ второго момента корреляционный функции показал, что в области отсутствии бистабальности экситоны антигруппированы. А в области существование бистабильности, наблюдается при низких накачках группировка экситонов и фотонов, а в области критической точки наблюдается эффект гигантской группировки. При повышении поля и преодоление этого режима состояния приходят к когерентным, а в дальнейшем в область антигруппировки.
Данные результаты оригинальны и актуальны в физики поляритонов, подобные исследования ведут группа Кавокина, однако они рассматривают квантовые эффекты для линейных моделей поляритонов [30]. В дальнейшем мы хотим исследовать систему на запутанность между фотонами и экситонами. Учесть в гамильтониане модели, лапласиан. Изучить запутанность внутри рассеянных поляритонов (“сигнальных” и “холостых”) а так же между экситонами и фотонами вследствие этого рассеивания. Рассчитать время перехода между ветками бистабильности за критической точкой, обнаруженной в данном исследовании

Целью настоящего исследования является изучение квантовых флуктуаций в системе экситонных поляритонов, формируемых в полупроводниковом микрорезонаторе. Мотивацией к данной работе послужил бурный рост интереса современного научного общества к квантовым технологиям и физике поляритонов.
Рассматриваемая модель экситонных поляритонов состоит из экситонов и фотонов, находящихся в режиме сильной связи. Они образуют двумерные экситон-поляритоны в полупроводниковом микрорезонаторе. В данной модели учитывается сильная диссипация обеих подсистем, а также нелинейность керровского типа для экситонной моды, возникающая из-за упругого экситон-экситонного рассеяния. Стационарное решение в системе поддерживается за счет когерентной лазерной накачки.