アルゴンヌ国立研究所とシカゴ大学の研究者たちは、PyRETというソフトウェアツールを開発した。このツールは、固体材料内の微小スケールの欠陥間のエネルギー伝達を予測するために使用されている。PyRETは、材料の原子構造と物理法則から始まり、エネルギー伝達速度を計算するために使用される。これは、実験データや大雑把な推測に依存するのではなく、第一原理から計算を行うことを意味する。

PyRETは、ある欠陥が刺激され、そのエネルギーが光として放出され、近くの別の欠陥がそのエネルギーを受け取る場合に何が起こるかをモデル化している。このソフトウェアは、各欠陥の電子構造に関する情報と、光をどのように吸収し放出するかの量子レベルの詳細な説明を組み合わせている。これは、現在の方法では捉えにくい相互作用を調べる手段を提供している。

PyRETは、フォトニックキャビティが欠陥間のエネルギー伝達速度をどのように劇的に増加させたり減少させたりできるかを予測するために使用された。研究者たちは、キャビティモードを調整することで、エネルギー伝達速度をほぼ2桁も変えることができることを発見した。