Τα ερευνητικά ενδιαφέροντα του καλύπτουν
ένα ευρύ φάσμα θεωρητικών και υπολογιστικών θεμάτων στις περιοχές της Αλληλεπίδρασης Φωτός – Ύλης, Νανοφωτονικής, Κβαντικής και Μη-Γραμμικής Οπτικής, Κβαντικού Ελέγχου, Κβαντικής Ηλεκτρονικής και Οπτοηλεκτρονικής, Δυναμικής Νανοδομών και Κβαντικών Υπολογιστών. Στις εργασίες του μελετάει κβαντική θεωρία οπτικών και οπτοηλεκτρονικών ιδιοτήτων υλικών, με έμφαση σε νανοδομημένα υλικά. Στις εργασίες του συνδυάζει λεπτομερείς αναλυτικούς υπολογισμούς και εκτενή υπολογιστική μοντελοποίηση. Μεγάλος αριθμός από τα φαινόμενα που έχει προτείνει και αναλύσει έχουν επαληθευτεί πειραματικά. Τα φαινόμενα που μελετάει έχουν εφαρμογές στην Κβαντική Τεχνολογία, στην Οπτοηλεκτρονική, στη Νανοτεχνολογία, στις Τηλεπικοινωνίες, σε υπερ-ευαίσθητους αισθητήρες, σε υπερταχείς διακόπτες και αλλού. Ειδικότερα θέματα ερευνητικού ενδιαφέροντος:
• Κβαντική πλασμονική, αλληλεπίδραση επιφανειακών πλασμονίων μεταλλικών και μεταλλο-διηλεκτρικών νανοδομών και νανοσωματιδίων με άτομα, μόρια και ημιαγώγιμες νανοδομές.
• Συστήματα για κβαντικούς υπολογιστές. Ελεγχόμενη δημιουργία καταστάσεων υπέρθεσης, πεπλεγμένων καταστάσεων, και κβαντικών πυλών σε ημιαγώγιμες νανοδομές, υπεραγώγιμα νανοηλεκτρονικά, μαγνητικές δομές, συστήματα εξιτονίων-πολαριτονίων, κ.α, με διάφορους μεθόδους κβαντικού ελέγχου.
• Φαινόμενα ισχυρής αλληλεπίδρασης φωτός-ύλης σε κβαντικά συστήματα κοντά σε διδιάστατα υλικά και νανοδομές αυτών με εφαρμογές στην κβαντική τεχνολογία.
• Φαινόμενα κβαντικής συμφωνίας και συμβολής (π.χ. ηλεκτρομαγνητικά επαγόμενη διαφάνεια, αργό φως και υψηλής απόδοσης μη-γραμμική οπτική) σε ατομικά-μοριακά συστήματα, συστήματα ημιαγώγιμων κβαντικών πηγαδιών και κβαντικών τελειών με οπτοηλεκτρονικές εφαρμογές και εφαρμογές σε τηλεπικοινωνίες και διακόπτες.
• Σύμφωνη αλληλεπίδραση δομημένου φωτός (φωτός με οπτική γωνιακή στροφορμή) με την ύλη.
• Έλεγχος του κβαντικού φαινομένου σήραγγας σε μόρια και ημιαγώγιμες νανοδομές μέσω πεδίων laser με έμφαση σε συστήματα με χρήση στην κβαντική τεχνολογία.
• Διάδοση ηλεκτρομαγνητικών πεδίων σε διατάξεις συζευγμένων κυματοδηγών, πλασμονικές νανοδομές και μεταϋλικά με εφαρμογές σε οπτοηλεκτρονική και τηλεπικοινωνίες.
• Μεταφορά ηλεκτρονίων σε συζευγμένες κβαντικές τελείες και μοριακά ηλεκτρονικά (μοριακές γέφυρες και μοριακά νήματα).
• Σύμφωνος έλεγχος σε κβαντικά συστήματα με απόσβεση.
• Σύμφωνα φαινόμενα σε φωτονικά υλικά με χάσμα.
Αντιπροσωπευτικές δημοσιεύσεις:
- E. Paspalakis and P.L. Knight, 'Phase control of spontaneous emission', Physical Review Letters 81, 293-296 (1998). Το άρθρο αυτό έχει συμπεριληφθεί στα “Highly cited papers related to quantum control since 1995” στα Holy Grails της Royal Society of Chemistry https://www.chemistryworld.com/holy-grails/the-grails/quantum-control
- E. Paspalakis, N.J. Kylstra and P.L. Knight, 'Transparency induced via decay interference', Physical Review Letters 82, 2079-2082 (1999)
- E. Paspalakis, N.J. Kylstra and P.L. Knight, 'Transparency near a photonic band edge', Physical Review A (Rapid Communication) 60, R33-R36 (1999)
- G.B. Serapiglia, E. Paspalakis, C. Sirtori, K.L. Vodopyanov and C.C. Phillips, 'Laser-induced quantum coherence in a semiconductor quantum well', Physical Review Letters 84, 1019-1022 (2000)
- E. Paspalakis and P.L. Knight, 'Localizing an atom via quantum interference', Physical Review A 63, 065802 (2001)
- E. Paspalakis and P.L. Knight, 'Electromagnetically induced transparency and controlled group velocity in a multi-level system', Physical Review A 66, 015802 (2002)
- E. Paspalakis, 'Localizing two interacting electrons in a driven quantum dot molecule', Physical Review B 67, 233306 (2003)
- Z. Kis and E. Paspalakis, 'Arbitrary rotation and entanglement of flux SQUID qubits’, Physical Review B 69, 024510 (2004)
- E. Paspalakis, 'Adiabatic three-waveguide directional coupler’, Optics Communications 258, 30 (2006)
- E. Paspalakis, M. Tsaousidou and A.F. Terzis, ‘Coherent manipulation of a strongly driven semiconductor quantum well’, Physical Review B 73, 125344 (2006)
- V. Yannopapas, E. Paspalakis and N.V. Vitanov, ‘Plasmon-induced enhancement of quantum interference near metallic nanostructures’, Physical Review Letters 103, 063602 (2009)
- S. Evangelou, V. Yannopapas and E. Paspalakis, ‘Transparency and slow light in a four-level quantum system near a plasmonic nanostructure’, Physical Review A 86, 053811 (2012)
- S.G. Kosionis, A.F. Terzis, S.M. Sadeghi and E. Paspalakis, ‘Optical response of a quantum dot – metal nanoparticle hybrid interacting with a weak probe field’, Journal of Physics: Condensed Matter 25, 045304 (2013)
- E. Paspalakis, S. Evangelou and A.F. Terzis, ‘Control of excitonic population inversion in a coupled semiconductor quantum dot - metal nanoparticle system’, Physical Review B 87, 235302 (2013)
- V.D. Karanikolas and E. Paspalakis, ‘Localized exciton modes and high quantum efficiency of a quantum emitter close to a MoS2 nanodisk’, Physical Review B (Rapid Communication) 96, 041404(R) (2017)
- I. Thanopulos, V. Yannopapas and E. Paspalakis, ‘Non-Markovian dynamics in plasmon-induced spontaneous emission interference’, Physical Review B 95, 075412 (2017)
- D. Stefanatos and E. Paspalakis, ‘Maximizing entanglement in bosonic Josephson junctions using shortcuts to adiabaticity and optimal control’, New Journal of Physics 20, 055009 (2018)
- D. Stefanatos and E. Paspalakis, “Efficient generation of the triplet Bell state between coupled spins using transitionless quantum driving and optimal control”, Physical Review A 99, 022327 (2019)
- S.G. Kosionis and E. Paspalakis, ‘Control of self-Kerr nonlinearity in a driven coupled semiconductor quantum dot – metal nanoparticle structure’, Journal of Physical Chemistry C 123, 7308 (2019)
- V. Karanikolas, I. Thanopulos and E. Paspalakis, ‘Strong interaction of quantum emitters with a WS2 layer enhanced by a gold substrate’, Optics Letters 44, 2049-2052 (2019). Επιλεγμένο ως Editor’s Pick. Editor's Picks serve to highlight articles with excellent scientific quality
- H.R. Hamedi, E. Paspalakis, G. Žlabys, G. Juzeliūnas, and J. Ruseckas, ‘Complete energy conversion between light beams carrying orbital angular momentum using coherent population trapping for a coherently driven double-Λ atom-light-coupling scheme’, Physical Review A 100, 023811 (2019); 102, 019903(E) (2020). Επιλεγμένο ως Editors’ Suggestion in Physical Review A
- I. Thanopulos, V. Karanikolas and E. Paspalakis, ‘Non-Markovian spontaneous emission dynamics of a quantum emitter near a transition-metal dichalcogenide layer’, IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics 27, 6700108 (2021)
- V. Karanikolas, I. Thanopulos, J. D. Cox, T. Kuroda, J.-i. Inoue, N. Asger Mortensen, E. Paspalakis, and C. Tserkezis ‘Quantum surface effects in strong coupling dynamics’, Physical Review B (Letter) 104, L201405 (2021)
- I. Thanopulos, V. Karanikolas and E. Paspalakis, ‘Spontaneous emission of a quantum emitter near a graphene nanodisk under strong light-matter coupling’, Physical Review A 106, 013718 (2022)
- N. Iliopoulos, I. Thanopulos, V. Karanikolas and E. Paspalakis, ‘Strong coupling in the entanglement dynamics of two qubits interacting with a graphene nanodisk’, Applied Physics Letters 121, 174001 (2022)
- D. Stefanatos and E. Paspalakis, ‘Optimal shortcuts of Stimulated Raman Adiabatic Passage in the presence of dissipation’, Philosophical Transactions of the Royal Society A 380, 20210283 (2022)
- S.H. Asadpour, H.R. Hamedi, T. Kirova and E. Paspalakis, ‘Two-dimensional electromagnetically induced phase grating via composite vortex light’, Physical Review A 105, 043709 (2022)
- S.G. Kosionis and E. Paspalakis, ‘Pump-probe response, four-wave mixing and self-Kerr effect in a suspended monolayer Z-shaped graphene nanoribbon nanoresonator’, Carbon Trends 10, 100249 (2023)
- N. Domenikou, I. Thanopulos, V. Karanikolas and E. Paspalakis, ‘Highly efficient coherent energy transfer in molecules near a MoS2 nanodisk’, Physical Review Applied 20, 034022 (2023)
- S.G. Kosionis, V. Yannopapas and E. Paspalakis, ‘Two-time intensity correlation in a driven V-type quantum emitter near a plasmonic nanostructure’, IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics 29, 6700108 (2023)
- I. Thanopulos, V. Yannopapas and E. Paspalakis, ‘Strong coupling dynamics of a quantum emitter near a topological insulator nanoparticle’, Nanomaterials 13, 2787 (2023). Επιλεγμένο ως Editor’s choice
- I. Thanopulos, V. Karanikolas and E. Paspalakis, ‘Strong coupling spontaneous emission interference near a graphene nanodisk’, Nanophotonics, in press, (2024). https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/nanoph-2024-0176/html?lang=en
Στοιχεία Επικοινωνίας
(+30) 2610 996318
paspalak (AT) upatras {DOT} gr