《【文献】Nature Communications | Cavity Floquet engineering》

• 来源专题：光电信息技术
• 编译者： 王靖娴
• 发布时间：2024-10-21
• 原文来源：https://www.nature.com/articles/s41467-024-52014-0

【内容概述】密歇根大学的研究团队通过利用腔体工程对真空模式进行操控，显著增强了有效的Floquet场，使得在极低的光子通量（450光子/μm2）下就能观察到Floquet效应。在更高的光子通量下，腔增强的Floquet效应导致了WSe2激子的自旋和谷分裂达到50毫电子伏特，相当于产生了一个超过200特斯拉的非麦克斯韦磁场。利用这种光学控制的有效磁场，研究者们展示了一个超快、皮焦耳级别的手性XOR门。这些结果表明，腔增强的Floquet工程可能使得创造稳态或准平衡Floquet能带、强烈非微扰的材料改性成为可能，并能将Floquet工程应用于更广泛的材料和应用领域。

  文章详细描述了通过控制非共振激光场的频率和时空模式来形成不同的Floquet势，从而改变电子跃迁的空间-时间对称性、拓扑性和能量景观。研究者们通过在光学腔中增强Floquet场，实现了对WSe2单层中激子跃迁能量的大幅移动，以及谷分裂的观测。此外，文章还讨论了如何通过腔体增强来实现超快、低功耗的全光逻辑门，这对于光学计算领域具有重要意义。同时，该研究还探讨了通过腔体增强Floquet工程实现的非麦克斯韦磁场的强度和潜在应用，以及如何通过减少激子线宽和抑制高阶非线性过程来进一步提升这些效应。文章最后讨论了这种技术可能对未来量子材料的Floquet工程、新型量子相的创造以及超低能量、超快速全光开关和传感器的发展产生的影响。