Вы можете отправить нам 1,5% своих польских налогов
Беларусы на войне
  1. Так освобожден или нет? В истории с «помилованием» Николая Статкевича выясняются все новые противоречивые подробности
  2. Статкевич рассказал, какие ограничения установили ему власти. Одно из них вас точно удивит
  3. Бывший серый кардинал Лукашенко занимается бизнесом — его дети тоже открыли свои дела. Рассказываем какие
  4. Оппозиция разгромно побеждает на выборах в Венгрии. Путин потерял главного союзника в ЕС
  5. Самое быстрое падение доллара в этом году: как сильно он подешевеет? Прогноз курсов валют
  6. Черный апрель. Советская военная биолаборатория устроила эпидемию и убила десятки людей, это скрывали 13 лет — рассказываем
  7. Лукашенко поздравил главу венгерской оппозиции с победой на выборах — что пожелал
  8. Директором самого популярного театра Беларуси назначили экс-милиционера и бывшего охранника
  9. «Буду вынужден просить у Александра Григорьевича остаться». Что за европейский политик начал нахваливать Беларусь на госТВ
  10. Трамп объявил блокаду Ормузского пролива и пригрозил «закончить с тем немногим, что осталось от Ирана»


/

Физики превратили фотоны света в уникальное квантовое состояние материи — сверхтекучее твердое тело, которое одновременно обладает свойствами твердого кристалла и жидкости без вязкости, рассказывает «Хайтек».

Изображение носит иллюстративный характер. Фото: pixabay.com
Изображение носит иллюстративный характер. Фото: pixabay.com

Исследователи из Национального исследовательского совета Италии (CNR) в эксперименте превратили фотоны света в сверхтекучее твердое тело. До сих пор это квантовое состояние материи демонстрировали только в экспериментах с атомами при экстремально низких температурах.

Квантовое состояние — это описание того, что происходит с частицей на самом маленьком уровне. В отличие от обычных объектов, в квантовом мире частица может находиться в нескольких состояниях одновременно (например, и жидком, и твердом) и только в момент измерения «выбирает» одно конкретное состояние.

«Мы фактически превратили свет в твердое тело. Это довольно круто», — сообщил руководитель исследования Димитриос Трипогеоргос.

Вместо традиционного подхода с использованием ультрахолодных атомов ученые использовали полупроводник из арсенида галлия-алюминия. Они направили лазерный луч на участок полупроводника со специально созданным рисунком из узких выступов.

Ультрахолодные атомы — атомы, охлажденные до температуры, близкой к абсолютному нулю (-273,15°C). При таких температурах они почти не двигаются и начинают вести себя по законам квантовой механики, например, могут образовывать особые состояния материи.

В результате сложного взаимодействия света и материала образовались гибридные частицы — поляритоны. Особая конфигурация выступов на рисунке ограничивала движение и энергетические уровни этих квазичастиц таким образом, что они объединились в сверхтвердое состояние.

Квазичастица — это не настоящая частица, а удобная модель для описания сложных процессов в физике. Она ведет себя как частица, но на самом деле представляет коллективное движение множества частиц. Например, в твердых телах электроны могут двигаться так, что создается эффект, будто есть «новая» частица — квазичастица, которая описывает их поведение.

Соавторка исследования Даниэлла Санвитто более десяти лет назад предсказала, что свет может вести себя как жидкость. Исследовательница подчеркнула сложность доказательства свойств полученного материала: «Команде пришлось провести чрезвычайно точные измерения множества характеристик, чтобы подтвердить, что созданное вещество действительно является и твердым телом, и жидкостью без вязкости».

Исследователи считают, что сверхтвердыми телами на основе света может быть проще манипулировать, чем аналогами на основе атомов. Это открывает новые возможности для изучения экзотических состояний материи и их потенциального применения в квантовых технологиях.

Результаты эксперимента описаны в статье в журнале Nature.