Nghiên cứu phát hiện ra các hạt lượng tử nửa ánh sáng, nửa vật chất mới

Triển vọng phát triển các công nghệ tính toán và truyền thông dựa trên các tính chất lượng tử của ánh sáng và vật chất có thể đã thực hiện được một bước tiến lớn nhờ vào nghiên cứu của các nhà vật lý thuộc trường City College, Đại học Thành phố New York dưới sự lãnh đạo của Tiến sĩ Vinod Menon.

Cấu trúc và các tính chất quang học của buồng vi cộng hưởng tổng hợp MoS2 bằng lắng động hơi hóa chất

Trong một nghiên cứu đi tiên phong về mối liên kết vật chất-ánh sáng trong các tinh thể nguyên tử hai chiều, Giáo sư Menon và nhóm nghiên cứu của ông đã khám phá ra các hạt nửa ánh sáng, nửa vật chất trong các chất bán dẫn có độ dày kích cỡ nguyên tử (độ dày ~ một phần triệu độ dày của một tờ giấy), chúng bao gồm một lớp các nguyên tử molypden và lưu huỳnh sắp xếp theo hai chiều (2D) tương tự như graphene. Họ đã lèn vật liệu 2D này vào lớp giữa của một cấu trúc bẫy ánh sáng để phát hiện ra các hạt lượng tử composit.

Khám phá này là một bước đột phá cơ bản, nó mở ra khả năng chế tạo các thiết bị khai thác lợi ích của cả ánh sáng và vật chất, theo Giáo sư Menon cho biết. Ví dụ như các cổng logic và các bộ xử lý tín hiệu tận dụng những đặc tính ưu việt của ánh sáng và vật chất. Phát hiện này cũng được hy vọng sẽ góp phần phát triển nền tảng ứng dụng thực tiễn cho tính toán lượng tử.

Điều đáng chú ý trong công trình nghiên cứu của nhóm Vinod là chế độ ghép nối mạnh có thể thực sự đạt được. Họ đã thể hiện một cách thuyết phục rằng bằng cách ghép một hốc cộng hưởng điện môi vào cặp chuẩn hạt exciton-polaritons trong một lớp đơn đisunfua molypden họ đã thực sự đạt được một chế độ ghép nối mạnh có lực liên kết rất lớn.

Công trình nghiên cứu đã được giới nghiên cứu công nghệ lượng tử đánh giá cao. Nhóm nghiên cứu của Giáo sư Menon bao gồm các nghiên cứu sinh tiến sĩ: Xiaoze Liu, Tal Galfsky và Zheng Sun, và các nhà khoa học đến từ Đại học Yale, Đại học Quốc gia Tsing Hua (Đài Loan) và Ecole-Polytechnic-Montreal (Canada).

Theo Vista.gov.vn