Семинар JQI, 16 октября 2023 г.: Даррик Чанг

«Максимальный показатель преломления оптических материалов: от квантовой оптики к квантовой химии» Докладчик: Даррик Чанг, ICFO Барселона Аннотация: «Интересно отметить, что все известные оптические материалы имеют показатель преломления порядка единицы на видимых/телекоммуникационных длинах волн. Однако это нелегко согласовать с тем фактом, что отдельные атомы, составляющие материал, как известно, обладают огромным оптическим откликом вблизи резонанса, когда они изолированы, что характеризуется сечением рассеяния, значительно превышающим физический размер атома. Здесь мы разрабатываем минимальные, но объединяющие модели для понимания показателя преломления совокупности атомов как функции плотности, от режима «квантовой оптики» хорошо изолированных атомов до режима «квантовой химии», актуального для реальных твердых тел. Важно отметить, что наши модели одновременно учитывают непертурбативное многократное рассеяние света, что является ключевым фактором, делающим проблему удивительно богатой и сложной. Наша работа предполагает, что материал со сверхвысоким показателем преломления (n~30) с низкими потерями в принципе допускается Законы природы. Если это удастся реализовать, такой материал окажет глубокое влияние на оптические технологии, поскольку приведет к значительному уменьшению длины волны оптического излучения и, как следствие, к возможности миниатюризации оптических устройств и повышению оптического разрешения.