室温有機ポラリトントランジスター

占有面積がさらに小さく、エネルギー消費がさらに低い能動光学素子は、現在のフォトニクスの中心をなしている。小型化、速度、効率を求める動きは、光学的活性領域の体積削減を伴って、強い光・物質相互作用を利用する素子の開発につながっている。光・物質結合の強さが損失を超えるようにすることによって、励起子ポラリトンと呼ばれる準粒子が形成され、光場の特性と活物質の電子励起を結び付ける。無機半導体微小共振器におけるポラリトンを使用することで、極低温ではあるが、全光学的トランジスター機能が観察された。今回我々は、光微小共振器の無機半導体をラダーポリマーで置き換え、バイブロン媒介誘導ポラリトン緩和を通して、ポラリトントランジスターの室温動作を実現している。我々は、周囲条件で、約10 dB μm⁻¹の正味利得、サブピコ秒のスイッチング時間、カスケード増幅、全光論理演算を実証している。