Свет как новый элемент: создание «суперсолидов»

Исследователи впервые создали «суперсолид» из света, что стало важным шагом в области конденсированной материи. Эти открытия были опубликованы 5 марта в журнале Science, открывая новые горизонты для изучения взаимодействия света и материи.
Свет как новый элемент: создание «суперсолидов»
Изображение носит иллюстративный характер

Суперсолид представляет собой состояние вещества, которое сочетает в себе упорядоченную кристаллическую структуру и движение, подобное жидкости, но без вязкости. Вязкость — это внутренняя трение вещества, влияющее на его текучесть. В суперсолидных состояниях это свойство отсутствует, что делает их уникальными среди других форм материи.

Для создания суперсолидов необходимы крайне низкие температуры, близкие к абсолютному нулю (−273,15°C). При таких температурах частицы занимают состояние с минимальной энергией, что позволяет квантовым эффектам доминировать в их взаимодействиях. Это открывает новые возможности для изучения квантовой механики и ее проявлений в макроскопических системах.

Вязкость в жидкостях измеряет, насколько легко жидкость меняет форму. Обычные жидкости имеют определенную вязкость, тогда как суперфлюиды и суперсолиды не подвержены этому эффекту. Например, гелий-4 при температурах, близких к абсолютному нулю, не кристаллизуется, если на него не оказывается высокое давление (около 25 атмосфер).

Создание светового суперсолидного состояния стало возможным благодаря использованию систем «полярона». Поляртоны образуются при взаимодействии фотонов (света) с квазичастицами, такими как экситоны, через сильные электромагнитные взаимодействия. Это взаимодействие позволяет свету и материи конденсироваться в суперсолид.

Изучение суперсолидов важно для понимания квантовых взаимодействий между частицами без влияния температуры. Потенциальные области применения включают квантовые вычисления, сверхпроводники и безвязкие смазочные материалы, а также другие технологии, которые еще предстоит открыть.

Таким образом, создание суперсолидов из света представляет собой значительный прорыв в физике конденсированных сред и открывает множество возможностей для будущих исследований и технологических разработок.


Новое на сайте

19989Шесть историй, которые умещаются на ладони 19986Как 30 000 аккаунтов Facebook оказались в руках вьетнамских хакеров? 19985LofyGang вернулась: как бразильские хакеры охотятся на геймеров через поддельные читы 19984Автономная проверка защиты: как не отстать от ИИ-атак 19983Взлом Trellix: хакеры добрались до исходного кода одной из ведущих компаний по... 19982Почему почти 3000 монет в норвежском поле перевернули представление о викингах? 19981Как поддельная CAPTCHA опустошает ваш счёт и крадёт криптовалюту? 19980Слежка за каждым шагом: как ИИ превращает государство в машину тотального контроля 19979Как хакеры грабят компании через звонок в «техподдержку» 19978Почему именно Нью-Йорк стал самым уязвимым городом восточного побережья перед... 19977Как одна команда git push открывала доступ к миллионам репозиториев 19976Зачем древние народы убивали ножами и мечами: оружие как основа власти 19975Как Python-бэкдор DEEPDOOR крадёт ваши облачные пароли незаметно? 19974Послание в бутылке: математика невозможного 19973Почему ИИ-инфраструктура стала новой целью хакеров быстрее, чем ждали все?
Ссылка