Поддержать команду Зеркала
Беларусы на войне
  1. В Беларуси операторов связи будут штрафовать за некачественный интернет
  2. Украинские войска продвигаются под Покровском и освобождают территорию под Добропольем — ISW
  3. Синоптики рассказали, когда в страну придет «весьма существенное похолодание»
  4. Для водителей намерены ввести новшество с 1 января
  5. Осужденный за убийство беларуски в Варшаве подал жалобу на приговор. Стало известно окончательное решение по делу
  6. Чиновники хотят ввести изменения при снятии наличных в банкоматах и переводах денег
  7. Помните, Лукашенко зазывал работников из Пакистана? Посмотрели, из каких стран активнее приезжают кадры (нашлось неочевидное)
  8. Его открывали с помпой и снесли тайком за одну ночь. Рассказываем, что за огромный памятник стоял в центре Минска
  9. Для тех, кто получает подарки не от родственников, хотят ввести налоговое новшество. Тот случай, когда оно вряд ли понравится
  10. На выезд в Польшу вновь начали собираться огромные очереди из легковушек и автобусов. В ГТК назвали виновника
  11. В стране ЕС откроется посольство Беларуси
  12. Крупнейшую сеть фастфуда в Беларуси открывал выходец из КГБ. Рассказываем
  13. Стало известно, когда доллар станет дороже 3 рублей: прогноз по валютам


/

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.