Simulations quantiques
Un simulateur quantique permet d’émuler les propriétés physiques d’un système choisi, en se reposant sur un autre système très bien contrôlé. Dans l’équipe nous avons mis au point un simulateur quantique à base de fluides d’excitons dipolaires dans GaAs. Ainsi, nous émulons le modèle de Hubbard et nous visons à montrer des phases super-solides et des phases supra-conductrices à haute température
Elaboration d'un isolant quantique en damier (checkerboard) à partir d’excitons dipolaires dans GaAs
Des bosons dipolaires confinés dans un potentiel périodique sont décrits par le modèle de Bose-Hubbard étendu qui est
contrôlé par 3 paramètres : l'amplitude de saut entre les sites du réseau t, la force d'interaction sur site U et
l'interaction entre sites voisins V. Dans l'équipe nous avons développé un simulateur quantique de ce modèle à l'aide d'excitons
dipolaires dans des bicouches de GaAs. Ainsi nous avons montré des isolants quantiques comme des isolants de Mott ou solide à damier
dans le régime t<<(U,V).
Légende :
⋄ En haut à gauche : Illustration d’un réseau d’électrodes déposé à la surface d’une hétérostructure incorporant un double puits quantique de GaAs.⋄ En haut à droite : Image MEB d’un réseau d’électrodes d’une période de 250 nm. Une fois polarisé ce réseau imprime un confinement électrostatique pour les excitons dipolaires dans la bi-couche.
⋄ En bas à gauche : Paramètres (t,U,V) régissant le diagramme des phases accessibles pour le modèle de Bose-Hubbard étendu (en bas à droite) dont les membres de l'équipe ont mis en évidence la partie isolante ; isolant de Mott (MI) à un exciton par site (n=1) et l’isolant en damier (CB) à demi remplissage du réseau – Adapté de C. Lagoin et al., Nature 609, 485 (2022)
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