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Fluides Quantiques
par - 18 novembre 2012
Au-delà de leur potentiel pour les applications, les bosons bi-dimensionnels en faible interactions que sont les polaritons présentent aussi un grand intérêt pour la physique fondamentale : ils possèdent un certain nombre de propriétés en commun avec les fluides quantiques.
Nous avons mis en évidence la propagation superfluide et l’effet Cerenkov dans un fluide polaritonique créé par excitation laser dans une microcavité semiconductrice [1] . Ces résultats, en excellent accord quantitatif avec une théorie de Gross-Pitaevskii généralisée, montrent que les polaritons constituent un système idéal pour explorer la physique des fluides quantiques hors équilibre et suscitent un grand intérêt de la part de la communauté des condensats atomiques comme de celle des semiconducteurs. La suite de ces recherches nous a permis de générer une paire de solitons hydrodynamiques, prévus théoriquement et jamais observés précedemment [2,3]. Très récemment, en exploitant l’anisotropie de spin de l’interaction polariton-polariton, nous avons observé une paires de démi-solitons noirs dans un fluide quantique spinoriel de polaritons [4]. En étudiant les trajectoires des demi-solitons dans le champ magnétique effectif présent dans le plan de la microcavité, nous avons démontré qu’ils se comportent de façon analogue à des monopoles magnetiques. Nos activités se concentrent actuellement sur la géneration de réseaux de vortex dans de fluides polaritoniques ainsi que sur l’étude des interactions entre ces excitations topologiques.
1. A. Amo, J. Lefrère, S. Pigeon, C. Adrados, C. Ciuti, I. Carusotto, R. Houdré, E. Giacobino, and A. Bramati, Nature Physics, 5, 805 (2009) Title : Superfluidity of polaritons in semiconductor microcavities
2. A. Amo, S. Pigeon, D. Sanvitto, V.G. Sala, R. Hivet, I. Carusotto, F. Pisanello, G. Leménager, R. Houdré, E. Giacobino, C. Ciuti & A. Bramati, Science, 332, 1167 (2011) Title : Polariton Superfluids reveal Quantum Hydrodynamical Solitons
3. D. Sanvitto, S. Pigeon, A. Amo, D. Ballarini, M. De Giorgi, I. Carusotto, R. Hivet, F. Pisanello, V. G. Sala, P. S. S. Guimaraes, R. Houdré, E. Giacobino, C. Ciuti, A. Bramati & G. Gigli, Nature Photonics, 5, 610 (2011) Title : All-optical control of the Quantum flow of a polariton condensate
4. R. Hivet, H. Flayac, D. D. Solnyskhov, D. Tanese, T. Boulier, D. Andreoli, J. Bloch, E. Giacobino, A. Kavokin, A. Bramati, G. Malpuech, A. Amo, Nature Physics 8, 724 (2012) Title : Half-Solitons in a polariton quantum fluid behave like magnetic monopoles
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