Un simulateur quantique étendu aux sauts à longue portée
Dans une publication parue dans la revue Nature Physics, des chercheurs, notamment François Dubin, directeur de recherche CNRS au Centre de Recherche sur l’Hétéro-Epitaxie et ses Applications - CRHEA (CNRS/UniCA), ont montré que les excitations optiques d’un semiconducteur, les excitons, réalisent spontanément des phases sans dissipation radiative dans des réseaux nanoscopiques. Cet effet collectif traduit l’émergence de sauts à longue portée, ouvrant la voie à une nouvelle classe de simulations quantiques.
En excitant optiquement un semiconducteur, on peut promouvoir un électron d’un état d’énergie profond, dit de valence, vers un état de conduction (électron libre, délocalisé). Le vide laissé dans la bande de valence reste néanmoins corrélé à l’électron libre, conduisant à un état lié, précisément une quasi-particule bosonique que l’on appelle un exciton. Jusqu’à aujourd’hui, les excitons ont principalement été considérés dans le cadre d’études de la polarisation électronique d’un semiconducteur, contrôlée par les collisions coulombiennes entre excitons.