Поддержать команду Зеркала
Беларусы на войне
  1. «Ушли все ограничители». Зачем беларусские военные пели на Красной площади хвалебную песню о Лукашенко — мнение аналитика
  2. «Старшим медсестрам угрожали уголовными делами за график дежурств». Что происходит в беларусском здравоохранении — рассказы с мест
  3. Встреча завершена — переговоры украинской и российской делегаций в Стамбуле продлились около двух часов
  4. Если вы устали от холодного мая — плохие новости, стабильное тепло придет нескоро. Прогноз погоды на следующую неделю
  5. «Наша Ніва»: Вслед за «Еврооптом» обыски прошли и в «Доброноме»
  6. «С точки зрения силовиков, работа — удобное место». Как сейчас задерживают «за политику» и кто в зоне риска — рассказываем
  7. «Я понимаю точку зрения Путина». «Зеркало» побывало на выступлении Барака Обамы в Польше — рассказываем
  8. Эксперты: Кремль расширяет территориальные претензии — на переговорах в Стамбуле впервые прозвучали требования по новым областям
  9. Пресс-секретарь Путина рассказал, при каких условиях возможна его встреча с Зеленским


/

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.