Поддержать команду Зеркала
Беларусы на войне
  1. В минском театре, куда невозможно купить билеты, уволили директора
  2. «Минск перешел красную черту». Аналитик — о том, чем обусловлено заявление Зеленского о «риске втягивания беларусов в войну»
  3. Экс-представительницу ОПК по финансам Зарецкую в Эстонии подозревают в мошенничестве на 450 тысяч евро
  4. Лукашенко «абсолютно внезапно» прибыл на военный полигон. Министра обороны об этом визите «специально» предупредили на час позже
  5. «Мы слышим фразу — и не понимаем». Гендерная исследовательница о статусе Марии Колесниковой и о том, почему на ее слова такая реакция
  6. ISW: Украинские подразделения используют сбои связи у российских войск и проводят ограниченные контратаки
  7. Угадаете, сколько желающих? Азаренок выпустил новый фильм, который показывают в кинотеатрах, — посмотрели, как расходятся билеты
  8. За квартиру, которую арестовали как имущество известной спортсменки, устроили настоящую битву. Жилье продали с молотка
  9. Большая сенсация на Олимпийских играх: фигурист Илья Малинин остался без медали в личном зачете
  10. Синоптики предупреждают о резком похолодании в Беларуси


/

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.