Kohärenz eines nichtgleichgewichts-Polariton-Kondensats über den interactionsmediated Phasenübergang

Das Auftreten räumlicher Kohärenz in einem eingeschlossenen zweidimensionalen Bose-Gas von Exziton-Polaritonen mit einstellbaren Wechselwirkungen bietet eine einzigartige Gelegenheit, die Rolle von Wechselwirkungen in einem Phasenübergang in einem angetrieben-dissipativen Quantensystem zu untersuchen, wo sowohl der Phasenübergang als auch die Thermalisation durch Wechselwirkungen vermittelt werden. Wir untersuchen experimentell und numerisch die Phasenkorrelationen und stationären Eigenschaften des Gases über eine breite Palette von Wechselwirkungsstärken, indem wir den photonic/excitonic Anteil der Polaritonen und deren Dichte variieren. Wir stellen fest, dass die erste Ordnung der räumlichen Kohärenzfunktion eine algebraische Abnahme aufweist, die mit dem Berezinskii-Kosterlitz-Thouless (BKT) Phasenübergang übereinstimmt. Überraschenderweise ist der Exponent der algebraischen Abnahme umgekehrt proportional zur kohärenten Dichte der Polaritonen, analog zu Gleichgewicht-Superfluiden über dem BKT-Übergang, jedoch mit einem anderen Proportionalitätskonstanten. Unsere Arbeit ebnet den Weg für zukünftige Untersuchungen des Phänomens von Phasenübergängen und Superfluidität in einem angetrieben-dissipativen Umfeld.