Supraconductivité médiée par phonons dans un matériau à cavité conçu dans MgB₂ à partir des principes fondamentaux de l'électrodynamique quantique

Des impulsions laser fortes peuvent contrôler la supraconductivité, induisant un couplage transitoire non équilibré en s'appuyant sur l'interaction forte lumière-matière. Ici, nous démontrons théoriquement que le couplage supraconducteur médié par phonons à l'état fondamental d'équilibre peut être affecté par le champ électromagnétique fluctuant dans une cavité. En utilisant l'approximation récemment développée de la théorie de la fonctionnelle de densité en électrodynamique quantique ab initio, nous examinons spécifiquement le comportement supraconducteur médié par phonons de MgB₂ dans différentes configurations de cavité et trouvons que dans le régime de couplage fort lumière-matière, sa température de transition supraconductrice peut être augmentée de 73\% (40\%) dans une cavité polarisée dans le plan (hors du plan). Les résultats soulignent que le couplage fort lumière-matière dans des systèmes étendus peut modifier profondément les propriétés du matériau de manière non perturbative en modifiant à la fois leur structure électronique et leur dispersion phononique. Nos découvertes indiquent une voie vers la réalisation expérimentale de la supraconductivité contrôlée par la lumière dans les matériaux en état d'équilibre via l'ingénierie cavité-matière.