Localisation des polaritons et propriétés de dispersion des émetteurs quantiques désordonnés dans des microcavités multimodes

Les expériences ont démontré que le fort couplage lumière-matière dans les microcavités polaritoniques améliore significativement le transport. Motivés par ces expériences, nous avons résolu le modèle Tavis-Cummings multimode désordonné dans la limite thermodynamique et utilisé cette solution pour analyser ses propriétés de dispersion et de localisation. La solution implique que les quantités spectroscopiques résolues par vecteur d'onde peuvent être décrites par des modèles à mode unique, mais les quantités résolues spatialement nécessitent la solution multimode. Les éléments non diagonaux de la fonction de Green décroissent exponentiellement avec la distance, ce qui définit la longueur de cohérence. La longueur de cohérence est fortement corrélée au poids des photons et présente une mise à l'échelle inverse par rapport à la fréquence de Rabi et une dépendance inhabituelle au désordre. Pour les énergies éloignées de l'énergie moléculaire moyenne E₌ et au-dessus de l'énergie de confinement E₂, la longueur de cohérence diverge rapidement pour dépasser la longueur d'onde de résonance des photons λ₀. Cette divergence rapide nous permet de différencier les régimes localisés et délocalisés et d'identifier la transition du transport diffusif au transport balistique.