Поддержать нас
Беларусы на войне
  1. Власти, кажется, сами не желая того, раскрыли информацию о том, где планируются «внезапные» военные сборы — рассказываем
  2. Начальника отдела милиции наказали за ответ активисту на русском языке
  3. В Беларуси объявили оранжевый уровень опасности на воскресенье
  4. Брестчанка в Threads попросила рассказать, что продавцы секондов скрывают от покупателей, — и вот какие ответы получила
  5. «Господи, какой маразм». В школах запрещают использовать тетради с надписью «Тетрадь»? Спросили у чиновников
  6. «Сразу понял, что это не плановая остановка». Причиной отключения второго энергоблока АЭС, похоже, стала аварийная ситуация — рассказываем
  7. Беларус посчитал 10 000 рублей в долларах — и получил 5 разных сумм. Как так вышло?
  8. Умер актер Николай Кучиц
  9. «Встает классический вопрос — это глупость или измена?» Азаренок возмутился решением беларусских силовиков
  10. Лукашенко наказал «нерадивых» сельчан отправлять на перевоспитание. А по какому закону — спросили у чиновников и узнали много интересного
  11. Лукашенко рассказал, где находится прародина славян
  12. Сменятся ли теплые дни прохладными? Синоптик рассказал, какой будет погода на следующей неделе


/

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.