Поддержать команду Зеркала
Беларусы на войне
  1. Все продолжалось меньше 10 минут. Рассказываем о самом кровавом торнадо в мировой истории
  2. Аналитики заявили, что Россия использует перемирие, чтобы дискредитировать Украину. Объясняем, почему
  3. Переписали историю, а потом безвольно проиграли. Хоккейное «Динамо» закончило сезон в КХЛ
  4. Какой будет погода на следующей неделе? «Лето» закончится, придет похолодание
  5. В МВД Польши ответили, при каких условиях возможно открытие пунктов пропуска
  6. Путин объявил «пасхальное перемирие» на фронте
  7. Вы красите яйца на Пасху? Объясняем, откуда взялась эта традиция, где яйца красят ржавыми гвоздями и чем писанка отличается от капанки
  8. Полезнее сахара и не накапливает радиацию? О свойствах меда ходят легенды, хотя на деле этого продукта лучше сторониться — объясняем
  9. В Купаловском уже пять лет мало кто хочет работать. Что придумали в этот раз


/

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.