量子统计等离子体元晶体

设计能够控制量子多体动力学的材料仍然具有挑战性，因为多粒子相互作用通常会产生难以预测的复杂涌现行为。在此，我们引入了量子统计等离子体元晶体，这种结构通过光学近场介导的多粒子动力学，产生禁止的量子统计能带，从而实现不同类型光的选择性传输。这种功能源于一种由作为元原子的纳米天线组成的等离子体结构。统计特性在允许能带内的多光子场可以无失真传播，而处于禁止能带的场则被抑制或被驱动至最近的可达统计态。我们表明，这些能带由元原子的几何形状和集体排列决定，为工程化量子统计输运提供了一条确定性途径。该平台建立了一种对多体光子系统的量子相干性具有内在敏感性的室温量子材料，实现了对其的鲁棒操控和输运。我们的研究结果对用于能量收集和可扩展多体量子技术的相干敏感光子材料具有重要意义。