Фантастика стала реальностью: свет превратили в твёрдое вещество

Научный мир потрясён: исследователи смогли добиться того, чтобы свет обрёл свойства суперфлюида, но при этом оставался твёрдым веществом. Это открытие не только приближает нас к более глубокому пониманию квантовой физики, но и обещает революционные технологии в будущем.

Фото: https://commons.wikimedia.org by User:Kelvinsong, https://creativecommons.org/public-domain/pdm/

свет

Как свет стал твёрдым

Международная группа учёных, возглавляемая специалистами Итальянского Национального совета по исследованиям (CNR), сумела создать состояние, называемое "супертвёрдым светом".

Один из руководителей проекта, Димитриос Трипогеоргос, вместе с коллегами продолжил работу, начатую ещё в 2017 году под руководством Даниэле Санвитто. Тогда исследователи впервые смогли преобразовать свет в жидкость.

Суперфлюидность — это явление, при котором жидкость теряет вязкость, позволяя частицам двигаться без сопротивления. Супертвёрдое состояние, в свою очередь, представляет собой материал с кристаллической структурой, обладающий этими же уникальными свойствами. До сих пор подобное поведение наблюдалось лишь в экстремальных квантовых условиях.

Лазер, поляритоны и твёрдый свет

Учёные использовали пластину из галлий-арсенида, на поверхности которой была сформирована специальная структура. Этот материал, применяемый в светодиодах и солнечных батареях, оказался ключом к новому открытию. Под воздействием лазера на границе структуры образовались гибридные квазичастицы — поляритоны. Они оказались в ловушке, а затем продемонстрировали поведение, характерное для супертвёрдого состояния.

"Подтвердить, что мы действительно создали супертвёрдый свет, было крайне сложно", — отметил Даниэле Санвитто.

Почему это открытие важно

Супертвёрдый свет открывает новые перспективы в квантовой физике. Он не только помогает понять фундаментальные свойства материи, но и имеет практическое применение. Исследователи считают, что их открытие приведёт к созданию новых технологий, включая квантовые компьютеры и инновационные методы хранения энергии.

Димитриос Трипогеоргос выразил уверенность, что супертвёрдый свет более удобен в работе, чем аналогичные атомные структуры. Это даёт надежду на ускоренное развитие технологий, использующих этот эффект.

Уточнения

Поверхностный поляритон (ПП) (англ. surface polariton) — поверхностная электромагнитная волна, распространяющаяся вдоль границы раздела сред. Интенсивность такой волны быстро убывает при удалении от границы раздела сред, для линейных сред экспоненциально.