Texturas de espín de un punto cuántico y transiciones spin-orbita en cavidades semiconductoras

La electrodinámica cuántica permite el estudio de la interacción entre la radiación y la materia al nivel más fundamental, gracias al fuerte acoplo entre un átomo y un fotón atrapado en una microcavidad óptica. En particular, se presentarán resultados de la interacción de un punto cuántico que contiene un solo electrón acoplado a la luz bajo la presencia de un campo magnético externo.

A partir de un análisis teórico se mostrará que los efectos spin-orbita, de acuerdo con la polarización de la luz, generan interacciones entre estados de espín y radiación. Después, mediante simulaciones numéricas, se encontrará que las transiciones de espín pueden ser sintonizadas a partir del acoplo con la cavidad y generar efectos topológicos como las texturas de spin. En efecto, los cambios entre diferentes texturas de espín, del estado fundamental, aparecen como consecuencia de la competencia generada entre la interacción espín-órbita y el acoplo con la cavidad.

Adicionalmente, se presentará un cálculo cuasi-analítico para estimar el factor de Landé efectivo dependiente del acoplo con la cavidad y el campo magnético, gracias al cual se pueden predecir dichas transiciones de spin. Finalmente, se enunciarán posibles aplicaciones en espintrónica e información cuántica y perspectivas de la extensión de este trabajo a sistemas de muchos cuerpos.