De la física cuántica a dispositivos inteligentes
El componente excitónico de los polaritones les permite interaccionar fuertemente con su entorno, dando lugar a fenómenos no lineales típicos de los electrones. Por otro lado, su componente fotónico limita la recuperación del comportamiento clásico, permitiéndoles transportar información con una pérdida de datos mínima. Al margen de su gran interés científico, los polaritones tienen un posible uso práctico en dispositivos optoelectrónicos mediante el aprovechamiento de los efectos cuánticos colectivos a temperatura ambiente. El nuevo campo de la polaritónica está, así pues, emergiendo como alternativa muy prometedora frente a los dispositivos puramente fotónicos y electrónicos. El proyecto financiado con fondos europeos «Exciton-polariton optoelectronic and quantum employment in semiconductors» (EPOQUES) se centró en los fenómenos que presentan los polaritones en pozos cuánticos y condensados polaritónicos. Durante los dos años de vida del proyecto se han hecho avances significativos en ambas direcciones. Los investigadores del proyecto EPOQUES desarrollaron un nuevo método de modulación espacial de la luz que aprovecha las interacciones entre excitones confinados en una estructura semiconductora en capas. Variando las energías de los excitones con pequeños campos eléctricos, fue posible controlar la intensidad y la fase de la luz reflejada. Este nuevo método podría servir de base para obtener matrices holográficas. Además, los investigadores del proyecto EPOQUES consiguieron profundizar en la comprensión de los fenómenos provocados por el acoplamiento espín-órbita en un gas coherente de lo que se conoce como excitones indirectos. En particular, exploraron el transporte del espín en los excitones formados en pozos cuánticos, con vistas a diseñar dispositivos espintrónicos avanzados que aprovechen las largas vidas de esas cuasipartículas. La investigación de los condensados polaritónicos se centró en el transporte de partículas a distancias macroscópicas y el aumento de la intensidad del condensado a medida que este se desplaza. La lista de resultados del proyecto EPOQUES no se limita al uso práctico de los polaritones como componentes básicos de amplificadores ópticos y circuitos lógicos. Se desarrollaron también una serie de herramientas teóricas para describir las interacciones entre polaritones, que se presentaron en diversas publicaciones en revistas científicas. Los resultados del proyecto EPOQUES son de interés tanto para la comunidad académica como para los laboratorios de investigación industriales, y ayudarán a mantener el liderazgo mundial de Europa en este campo.
Palabras clave
Polaritones, dispositivos optoelectrónicos, polaritones excitónicos, semiconductores, transporte del espín
