Свет стал твердым: научный прорыв в квантовой физике

Итальянские физики впервые использовали энергию света для создания сверхтекучего твердого телаСверхтекучее твердое тело — термодинамическая фаза квантовой жидкости, являющейся твердым телом со свойствами сверхтекучей жидкости. При охлаждении квантовой жидкости до определенной температуры она приобретает сверхтекучие свойства (в частности, нулевую вязкость, т.е. отсутствие трения)

На самом деле заявление ученого несколько преувеличено, поскольку исследователи просто направили лазер на участок полупроводника со специальным рисунком с узкими выступами и за счет взаимодействия света и полупроводника получили гибридные частицы, называемые поляритонами. Достижение опирается на более ранние работы ученой из Национального исследовательского совета Италии Даниэллы Санвитто, которая более 10 лет назад доказала, что свет можно использовать для образования необычных квантовых материалов

Специальный рисунок, нанесенный на полупроводник, имел решающее значение, ограничивая движение этих частиц и их энергетические уровни, позволяя им объединяться в твердое сверхтекучее тело. В своем исследовании итальянские ученые использовали как полупроводник арсенид галлия-алюминия.

Перед командой стояла серьезная задача подтверждения своих результатов: им необходимо было точно измерить довольно много свойств этого недавно образованного сверхтвердого тела, чтобы доказать, что оно действительно имеет характеристики как твердого тела, так и сверхтекучей жидкости.

До сих пор подобные необычные материалы можно было получить только в контролируемых экспериментах с атомами, охлажденными до крайне низких температур. Квантовые эффекты в таких условиях лучше всего проявляли себя и становились доступными для наблюдения.

Как отметил Альберто Брамати из Университета Сорбонны, проведенное исследование позволяет получить более широкое понимание того, как квантовая материя меняет свое состояние с помощью фазового перехода. Однако ученый добавил, что для полного понимания свойств этого вещества необходимы дополнительные измерения и анализы.

Трипогеоргос со своей стороны предположил, что такие формы материи могут быть более контролируемыми, чем те, что образуются с помощью атомов. Это позволяет глубже исследовать новые, необычные состояния материи.

Исследование опубликовано в журнале Nature.

Источник: Interesting engineering