Фото: Quantum Light University of Sheffield/Youtube

У «жидкого света» физики нашли необычные свойства

Научными специалистами из НИЯУ МИФИ совместно с коллегами из Италии открыты новые необычные квазичастицы — поляритоны — при сверхнизких температурах. Работа ученых представлена в журнале Nature Communications. Информацию передает Naked Science.

В физике экситонные поляритоны — это квазичастицы сходящихся фотонов и экситонов — электронных возбуждений в диэлектрике или полупроводнике, которые мигрируют вдоль кристаллической решетки вещества. Так называемые «жидкие частицы света» обладают свойствами обеих своих составляющих: фазой, поляризацией и длиной волны, а также свойствами материальных частиц.

Важным аспектом поляритонов является их классификация как бозонов, подобно элементарным частицам и квазичастицам, которые управляются бозонной статистикой. Одним из интересных свойств бозонов является возможность образования конденсата Бозе-Эйнштейна при очень низких температурах. В этом состоянии большинство частиц находятся в одном и том же квантовом состоянии с минимальной энергией. Однако некоторые частицы, называемые сверхконденсированными, не следуют этому коллективному поведению и обладают свойствами, отличными от основного состояния.

Изучение сверхконденсированных частиц является сложной задачей, поскольку они редки и активно взаимодействуют с конденсированными частицами, что затрудняет их наблюдение. В случае экситонных поляритонов, изучаемых учеными МИФИ, их существование чрезвычайно коротко — всего несколько десятков триллионных долей секунды, после чего они распадаются на свет.

Результаты этого исследования важны не только сами по себе, но и имеют методологическое значение — они показали, что, работая с геометрией волноводов, можно менять условия эксперимента и открывать новые свойства элементарных частиц. Таким образом, данная работа является вкладом в проектирование будущих физических экспериментов.

Поделиться:

Подписывайтесь на краткие, но содержательные новости со всего мира
глазами молодого поколения в Телеграм и ВКонтакте.

Почитайте также

Свет с двумя длинами волн оказался эффективен против бактерии, устойчивой к антибиотикам

212 Исследователи объединили свет двух длин волн для деактивации бактерии, неуязвимой для некоторых из наиболее …