Supersolidna stanja materije: Naučnici transformisali svetlost u novo kvantno stanje

Supersolidna stanja materije: Naučnici transformisali svetlost u novo kvantno stanje

Naučnici su uspeli da transformišu svetlost u supersolid, što predstavlja značajan napredak u kvantnim tehnologijama. Ovo novo stanje materije kombinuje osobine čvrstih tela i tečnosti. Istraživanje je objavljeno u časopisu Nature.

Supersolidna stanja su neobično kvantno stanje materije koje kombinuje osobine čvrstih tela i tečnosti. Nedavno su naučnici uspeli da transformišu svetlost u supersolid, što bi moglo otvoriti vrata novim kvantnim i fotonskim tehnologijama. Ova stanja su dugo teorizirana, ali su tek nedavno stvorena.

Supersolid ima kristalnu strukturu poput običnog čvrstog tela, ali može slobodno teći poput tečnosti. „Možemo zamisliti supersolid kao tečnost sastavljenu od koherentnih kvantnih kapljica koje su periodično raspoređene u prostoru,“ objašnjava fizičar Iacopo Carusotto sa Univerziteta u Trentu.

Kapljice su sposobne da prolaze kroz prepreke bez promene, održavajući svoje prostorno uređenje i međusobnu udaljenost, kao što se dešava u kristalnom čvrstom telu. Tim naučnika iz Nacionalnog istraživačkog saveta u Italiji stvorio je supersolid koristeći fotone po prvi put, dok su ranije supersolidi pravili samo od atoma.

Fizičar Dario Gerace sa Univerziteta u Paviji ističe da će istraživanje ovog egzotičnog stanja kondenzovane materije u tečnosti svetlosti omogućiti proučavanje njegovih fizičkih osobina na nov i kontrolisan način. Istraživači su morali da povežu fotone sa materijom, koristeći laser koji je usmeravan na poluprovodnik od galijum arsenida.

Ova struktura je omogućila manipulaciju fotonima u tri različita kvantna stanja. Kada su fotoni prvi put uspostavili stanje sa nultim momentom, počeli su da se prelivaju u dva susedna stanja, što je dovelo do kondenzacije polaritona. Ova svojstva zajedno čine ceo sistem supersolidom.

Da bi potvrdili ovo stanje, tim je proverio prisustvo karakterističnih znakova. Mape gustine fotona otkrivaju dva visoka vrha sa provalijom u sredini, dok posebna šema modulacije ukazuje na prekid translacione simetrije. Ova istraživanja predstavljaju potpuno novi način stvaranja ovog neobičnog stanja materije.