Рис. Схема микрополости MAPbBr3 и ее характеристика. Кредит: Advanced Science (2025). DOI: 10.1002/advs.202417596

Осцилляция Раби поляритонов напрямую связана с работой квантовой обработки информации, и возможность точного управления этой осцилляцией имеет важное значение для реализации квантовых устройств. Однако свободное управление частотой осцилляции Раби до сих пор оставалось сложной задачей. Чтобы преодолеть это ограничение, исследовательская группа DGIST сосредоточилась на полупроводнике перовските MAPbBr₃. Так же, как вода меняет свое состояние на лед или пар в зависимости от температуры, этот материал обладает свойством фазового перехода, то есть его кристаллическая структура может трансформироваться в ответ на внешние условия.

Учёные разработали структуру микрополости с использованием перовскита и экспериментально продемонстрировала, что структурные изменения, вызванные фазовым переходом, влияют на колебания поляритонов (осцилляции Раби). Результаты показали, что управление кристаллической фазой позволяет настраивать частоту колебаний поляритонов до 20%, в то время как сила осциллятора, представляющая интенсивность связи между светом и веществом, варьировалась до 44%. Примечательно, что было зафиксировано сегнетоэлектричество, наблюдаемое в асимметричной кристаллической структуре, как ключевой фактор, движущий эти изменения.

Технология управления на основе сегнетоэлектриков, разработанная в этом исследовании, представляет собой новый подход к повышению как гибкости, так и точности проектирования квантовых устройств с использованием поляритонов. В частности, она может служить ключевым фактором в улучшении как рабочей скорости, так и стабильности различных приложений квантовой информации, включая квантовые вычисления , квантовую связь, фотонные чипы искусственного интеллекта и сверхбыстрые датчики.