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

20065[b]СПКЯ стало СПМЯ: почему переименование болезни, затрагивающей миллионы женщин, заняло... 20064[b]Почему великая пирамида Гизы пережила все землетрясения за 4500 лет[/b] 20063[b]Генетика Homo erectus: что зубная эмаль рассказала о наших предках[/b] 20062[b]Кости в бухте эребус: что кости моряков Франклина рассказывают спустя полтора века[/b] 20061[b]Крупнейший плавучий ветрогенератор в мире: Китай испытывает установку у берегов... 20060[b]Карие глаза младенца стали индиго после лечения от COVID-19[/b] 20058[b]Почему серебряная чаша с Афиной пролежала в немецком лесу две тысячи лет?[/b] 20057[b]Дыра в атмосфере солнца: вспышка достигла пика и может зажечь полярное сияние[/b] 20056[b]Динго возрастом 950 лет: кто и зачем кормил могилу животного сотни лет?[/b] 20055[b]Томоэ гозэн: женщина-самурай, которая существовала на самом деле[/b] 20054[b]Что видели астронавты «Аполлона-12» над лунным горизонтом?[/b] 20053[b]Восковой блокнот на латыни и шёлковая туалетная бумага: кто посещал средневековый... 20052[b]Хантавирус на борту: 41 человек под наблюдением после рейса MV Hondius[/b] 20051[b]Зелёные камни в пещере Пиренеев: четыре тысячи лет медной металлургии[/b]
Ссылка