Поддержать нас
Беларусы на войне
  1. «Пашешь, пашешь, и все мало и мало». Беларусы, работающие врачами в Польше и Нидерландах, рассказали, как трудятся и сколько получают
  2. Лукашенко сменил одного министра, директоров заводов и главу крупнейшего госмедиахолдинга
  3. «Мы отрежем Крым от России». Командующий Силами беспилотных систем Украины Бровди о стратегии ударов
  4. «Лукашенко хочет стать Токаевым». Что будет с остановившимися переговорами Лукашенко и США по поводу политзаключенных? Мнение
  5. Для водителей анонсировали новшество и пригрозили им «административкой»
  6. В СК придумали новые подходы для преследования инакомыслящих беларусов — акцент делается на двух соцсетях
  7. Долгожитель среди классиков, одной фразой описал менталитет беларусов, не принимал советскую систему. Чем крут Янка Брыль — пять пунктов
  8. Быстрый гол, штанга, три удаления. В Мексике стартовал чемпионат мира по футболу — рассказываем
  9. В Полоцке проверили рассказ матери об избиении сына на тренировке по дзюдо. Каковы результаты
  10. Для населения хотят ввести новые штрафы
  11. «Спасибо за помощь ВСУ». Украинцы массово шутят над Максом Коржом в соцсетях
  12. Вводят пенсионные новшества


/

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.