Поддержать нас
Беларусы на войне
  1. «Я очень была удивлена этой новой риторикой Сергея». Светлана Тихановская прокомментировала стримы мужа
  2. В Минске появится новый способ оплаты проезда в транспорте. Пока только на двух маршрутах
  3. В Минске спилили деревья вдоль пешеходной дорожки — власти объяснили причину
  4. В Беларусь идут морозы до −7°С. Синоптики рассказали, когда похолодает
  5. Налог на «сверхдоходы» хотят расширить
  6. США ввели санкции против беларусской компании
  7. Невидимый убийца. Почти 40% людей на планете подвергались воздействию экстремальных концентраций озона — беларусы тоже в зоне риска
  8. «Это удивительно». Ольга Паук устроилась учительницей в литовскую школу и сравнила зарплаты и обязанности с такой работой в Беларуси
  9. Умер шестилетний мальчик из Гродно, на лечение которого беларусы собрали более 150 тысяч евро
  10. Минского бизнесмена подозревают в уклонении от уплаты налогов на 1,6 миллиона рублей
  11. Умер Дмитрий Чичиков — промышленный альпинист, упавший в Азербайджане с высоты 18 метров
  12. В предполагаемой утечке Росстата нашлись записи о смерти Навального и Пригожина. Что обнаружили «Киберпартизаны»


/

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.