Entanglement and phase transitions in a exciton-polariton bec confined in a photonic crystal nanocavity

Abstract

In this work we study a polariton-exciton system confined in photonic crystal nanocavity with embedded quantum dot. Using a separable state of the type BCS, for the matter subsystem, product by a coherent state, for the photonic mode, we compute the ground state energy of N polaritons. Also, we characterize the quantum coherence in the system using entanglement and discord, calculated both from the pair density matrix. Finally, we introduce temperature and magnetic field to our model and we obtain signatures of phase transitions in the quantum correlations of the system.

En este trabajo estudiamos un sistema de polaritones excitónicos con_nado en punto cuántico embebido en una nanocavidad de cristal fotónico. Usando un estado separable del tipo BCS, para el subsistema excitónico confinado en el punto cuántico, y un estado coherente, para el modo electromagnético con_nado en la nanocavidad, se calcula la energía del estado base para el sistema de N polaritones excitónicos. También se realiza una caracterización de las coherencias cuánticas del sistema calculando discordia y entrelazamiento a partir de la llamada matriz densidad de pares. Finalmente, introduciendo temperatura y campo magnético en nuestro modelo, podemos evidenciar la señal de una posible transición de fase en las correlaciones cuánticas del sistema.