Letter 物理：励起子-ポラリトン凝縮体配列におけるコヒーレントな零状態とπ状態 2007年11月22日 Nature 450, 7169 doi: 10.1038/nature06334 量子気体と量子液体の量子統計効果から、多粒子系の間で観測可能な協同的な量子効果が生じる。最も典型的な例はボーズ-アインシュタイン凝縮で、これが量子液体で始まると、超流動や超伝導などの現象が発生する。ボーズ-アインシュタイン凝縮体は1粒子量子状態が多数の粒子に占有されるとして一般に定義され、数学的には1粒子密度行列の零にならない非対角成分が原因となった非対角長距離秩序といわれる現象により確認される。この凝縮体の波動関数は秩序パラメーターになり、その位相はコヒーレンスと超流動の現象を特徴づけるのに不可欠である。空間コヒーレンスが長距離に及ぶため、超流動ヘリウム、超伝導ジョセフソン接合、あるいは原子ボーズ-アインシュタイン凝縮体の配列に位相同期した多数の凝縮体が存在するようになる。特定の状況下では、弱く結合したジョセフソン接合間にπの量子位相差が形成されると予測されている。このような準安定なπ状態は超流動3Heの弱リンクで発見された。これは「p波」の秩序パラメーターに特徴がある。弱く結合した原子ボーズ-アインシュタイン凝縮体にこのようなπ状態が存在する可能性も提案されているが、まだ発見されていない。本論文では、固体系、すなわち半導体微小共振器内部の弱い周期的なポテンシャル障壁によって連結した励起子-ポラリトン凝縮体の配列において、同位相（「零状態」）と逆位相（「π状態」）の「超流動」状態の自発的な形成を観測した結果を報告する。このような同位相状態と逆位相状態は、一次元ポラリトン配列のバンド構造と準安定な励起子-ポラリトン凝縮体の動的な特性を反映している。 Full Text PDF 目次へ戻る
