Одномерный газ из света: новое состояние материи открывает двери в квантовую физику

Физики впервые создали одномерный газ из чистого света, открывая новые перспективы для изучения квантового поведения фотонов. Это достижение стало возможным благодаря охлаждению и конденсации фотонов, полученных из лазерного излучения, внутри специально разработанного отражающего контейнера, наполненного красителем.
Одномерный газ из света: новое состояние материи открывает двери в квантовую физику
Изображение носит иллюстративный характер

Подобно бозонам, фотоны способны занимать одно и то же квантовое состояние, что при охлаждении до околонулевых температур приводит к их конденсации. В результате, изначально хаотичное движение частиц сменяется их объединением в единое квантовое целое, образуя конденсат Бозе-Эйнштейна. Эта фаза характеризуется неопределенностью положения частиц, где возможные области их нахождения становятся больше, чем расстояния между ними, и все фотоны ведут себя как одна огромная частица.

Создание одномерного фотонного газа оказалось более сложной задачей, чем получение двумерного аналога. В одномерных системах тепловые флуктуации, пренебрежимо малые в двух измерениях, играют значительную роль, не позволяя газу полностью сконденсироваться и создавая размытую фазу перехода между лазерным светом и его конденсатной формой.

Для реализации этого эксперимента использовался миниатюрный контейнер с отражающими стенками, где прозрачный полимер выполнял роль «светового желоба», направляя и концентрируя свет в одном направлении. Изучение поведения этого одномерного фотонного газа позволит ученым открыть новые квантовые оптические эффекты и углубить наше понимание фундаментальных свойств света на квантовом уровне.


Новое на сайте

19817В Луксоре нашли стелу с римским императором в образе фараона 19816Экипаж Artemis II о моменте, когда земля исчезла за луной 19815Почему луна выглядит по-разному в разных точках земли? 19814Adobe экстренно закрыла опасную дыру в Acrobat Reader, которую хакеры использовали с... 19813Метеорный поток, рождённый из умирающего астероида 19812Когда робот пишет за тебя прощальную смс 19811Что общего у лунной миссии, толстого попугая, загадочной плащаницы и лекарства от диабета? 19810Какие снимки Artemis II уже стали иконами лунной программы? 19809Кто на самом деле хочет сладкого — вы или ваши бактерии? 19808Как рекламные данные 500 миллионов телефонов оказались в руках спецслужб? 19807Экипаж Artemis II вернулся на землю после десяти дней в космосе 19806Зелёная и коричневая луна: почему геологи Artemis II уже не могут усидеть на месте 19805Эксперты уверены в теплозащитном щите Artemis II, несмотря на проблемы предшественника 19804Выжить внутри торнадо: каково это — когда тебя засасывает в воронку 19803Аляскинские косатки-охотники на млекопитающих замечены у берегов Сиэтла
Ссылка