光学微腔是研究光和物质相互作用的良好载体。当光场与激子体系发生弱耦合时，产生Purcell效应，能够有效地增强半导体激子辐射复合的自发辐射几率，提高材料发光的荧光强度；当光与物质发生强耦合时，我们能够观测到明显的激子和光子态的反交叉行为而产生的拉比劈裂，形成一种具有玻色子特性的准粒子—极化子激元。其拉比劈裂能的大小反映了耦合效应的强度。

近年来光与物质的强耦合得到了广泛且深入的研究，由于激子极化激元半光半物质的特性，它们具有非常小的有效质量和较强的非线性效应，在光的量子流体即极化激元的玻色-爱因斯坦凝聚、参量散射、超流、孤子传播和拓扑光子学等方面显示出了巨大的应用潜力。同时层状过渡金属二硫化物（TMDs）作为一种新型的二维半导体材料，近年来引起了学界的广泛关注。因为自身优良的光学和电学特性，单层的TMDs材料在谷电子学、光电子和光子学器件方面有着广泛的应用。由于自旋和能谷电子特性，和激子的较大结合能，TMDs单层是一个非常良好的体系去研究室温极化子激元。

清华大学熊启华教授和其新加坡及意大利的合作者首次实现了基于二维材料常温下的激子极化激元玻色-爱因斯坦凝聚体和激射。他们将单层材料和平板微腔结合，单层WS₂微腔的白光反射谱显示了明显的拉比劈裂，证明单层激子和平板微腔的强耦合作用。通过基态的宏观占居，激光阈值上出现从线性到非线性的转变，线宽明显变窄，以及线性极化的建立证明了微腔系统的激射。利用迈克耳逊干涉，他们研究了微腔的时间相干性，当高于阈值激发时系统的相干时间达到了约1.7皮秒并显示了明显的干涉条纹。该成果为研究新颖量子多体物理，低阈值激化激元器件提供了重要的基础。同时由于TMDs独特的光电性质，为发展量子计算等超低功耗器件提供了可能性。

通讯作者：熊启华教授，美国物理学会和美国光学会会士。1997年 武汉大学本科；2006年 美国宾夕法尼亚州立大学博士。2006-2009在 哈佛大学从事博士后研究，2009年加入 南洋理工大学，历任助理教授、副教授、正教授和副院长。2019年加入 清华大学物理系。