Квантово-статистические плазмонные метакристаллы

Создание материалов, управляющих квантовой динамикой многих тел, по-прежнему представляет сложную задачу, поскольку многочастичные взаимодействия обычно порождают сложное эмерджентное поведение, труднопредсказуемое. В работе вводятся квантово-статистические плазмонные метакристаллы — структуры, в которых многочастичная динамика, опосредованная оптическими ближними полями, порождает запрещённые квантово-статистические зоны, обеспечивающие селективную пропускную способность для различных типов света. Эта функциональность возникает из плазмонной структуры, состоящей из наноантенн, действующих как мета‑атомы. Мультифотонные поля со статистикой, лежащей в разрешённых зонах, распространяются без искажений, тогда как поля в запрещённых зонах подавляются или приводятся к ближайшему доступному статистическому состоянию. Мы показываем, что эти зоны определяются геометрией и коллективным расположением мета‑атомов, что обеспечивает детерминированный путь к проектированию квантово-статистического транспорта. Платформа представляет собой квантовый материал, работающий при комнатной температуре, который по своей природе чувствителен к квантовой когерентности многих фотонных систем, позволяя их надёжную манипуляцию и транспортировку. Наши результаты имеют значение для разработки фотонных материалов, чувствительных к когерентности, для сбора энергии и масштабируемых технологий квантовых многихтелых систем. Описывается новый класс материалов — квантово-статистические плазмонные метакристаллы, способные селективно пропускать различные типы света исключительно на основе их квантовой когерентности, демонстрируя зоны разрешённой и запрещённой фотонной статистики.