Когда оптические материалы (молекулы или полупроводники в твёрдом состоянии) помещаются в крошечные фотонные «коробки», известные как оптические микрополости, они формируют гибридные состояния света и вещества, называемые поляритонами. Большинство оптических свойств поляритонов при слабом освещении можно объяснить с помощью классической оптики. Однако исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего показали, что это не вся история: под классическим сигналом скрываются квантовые флуктуации, которые многое могут рассказать о рассматриваемых молекулах.
Их работа переосмысливает основы поляритоники, демонстрируя, что оптические спектры этих гибридов света и вещества, которые долгое время описывались классической оптикой, на самом деле несут едва уловимые квантовые «отпечатки пальцев».
Использование этих «отпечатков» позволяет поляритонам действовать как чувствительные зонды для изучения материалов-хозяев, открывая новые направления для управления поляритонами, прецизионного зондирования и квантовых фотонных технологий.
Помимо оптики, эти скрытые квантовые эффекты открывают новые возможности для управления химической реактивностью и развития поляритонной химии.
«Наша работа обнаруживает скрытые квантовые «отпечатки пальцев» в спектрах поляритонов и открывает новую парадигму для исследования и управления веществом, используя квантовый вакуум полости», — говорит профессор химии Джоэл Юэн-Чжоу.
Статья опубликована в журнале Optica.
Предоставлено: [Университет Калифорнии в Сан-Диего](https://phys.org/partners/university-of-california—san-diego/).