Doktorantūra

Stipriosios sąveikos tarp kvantinių spinduolių ir optinių rezonatorių savybės aktualios fundamentinės kvantinės optikos tyrimuose ir yra esminis fotoninių kvantinių technologijų elementas. Tačiau didelis dielektrinių optinių rezonansų modų tūris lemia jų veikimą stipriosios sąveikos režime, esant tik žemoms temperatūroms. Tuo tarpu plazmoniniai nanorezonatoriai leidžia apeiti difrakcijos ribą ir pasiekti itin mažus rezonatorių tūrius, todėl dėl didelio būsenų tankio stipriąją sąveiką galima pasiekti kambario temperatūroje, kai sąveikos stiprumas viršyja sistemos nuostolius. Tokios savybės sukuria kvantinių prietaisų, veikiančių kambario temperatūroje, praktinio pritaikymo galimybes bei atveria kelią netiesiškumo, elektrinių bei kvantinės koreliacijos savybių tyrimams tokios sistemose.

Strong coupling between quantum emitter and an optical cavity accesses fundamental quantum optics and provides an essential building block for photonic quantum technologies. However, the rather large mode volume of conventional dielectric cavities restricts their operation only in low temperatures for strong coupling. Plasmonic nanocavities enables overcome the diffraction limit and due to that achieve ultra-small cavity volume. As a result, increased local density of states allow to achieve strong coupling regime at room temperature when strengths exceeds total losses of the system. This advance provides a straightforward way to achieve practical quantum devices at room temperature, and opens the ways to explore their nonlinear, electrical, and quantum correlation properties.