Поддержать команду Зеркала
Беларусы на войне
  1. Власти отобрали коттеджи под Минском и продали их на аукционе. Теперь там хотят построить спа-курорт
  2. У беларуса в эмиграции неожиданно отказали почки. Нужна пересадка, и жена жертвует ему свою — рассказываем историю этой семьи
  3. У одного отказали ноги, другой отрастил бороду и говорит сам с собой. Лосик рассказал об осужденных за похищение Завадского
  4. Курс доллара опускается к минимуму, но есть нюанс. Прогноз курсов валют
  5. Беларусы лишились части заработка на перегоне подержанных авто в соседнюю страну
  6. Неделя начнется с лютых морозов — еще сильнее, чем говорили синоптики. Местами будет до −29°С
  7. В Литве на границе удивились, что в автобусе из Беларуси приехало очень мало пассажиров, и решили осмотреться внутри. Что обнаружили
  8. Карточки популярного среди беларусов иностранного банка перестали работать в РБ
  9. Россия тестирует стратосферную систему связи в качестве альтернативы Starlink — что она собой представляет
  10. На Минщине троих иностранцев задержали за разбой — им по 17−18 лет. К делу подключился Интерпол


/

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.