Ученые соединили материю и свет

Физики Университета Райса сделали большой шаг к созданию нового состояния конденсированной материи, в котором все электроны действуют как один при воздействии на них света и магнитного поля. Это открытие может способствовать развитию квантовых вычислений и коммуникаций. Работа Юничиро Коно и его коллег опубликована в журнале Nature Physics.

Конденсированная материя в обыденном понимании может быть твердой или жидкой, но физики называют конденсированной материей нечто более экзотическое, например, конденсаты Бозе — Эйнштейна. Ученые Райса были одними из первых, кто создал конденсаты Бозе — Эйнштейна в 1995 году, заставив атомы перейти в газообразное состояние при сверхнизких температурах, при которых все атомы теряют свои индивидуальные свойства и ведут себя как единый элемент.

Команда Коно делала нечто подобное, но с электронами, связанными со светом. Они сконструировали и создали высококачественную полость с ультратонким слоем арсенида галлия. Настроив этот материал магнитным полем на резонанс с определенным состоянием света в полости, они заставили поляритоны действовать сообща.

Создан квантовый процессор для отдельных фотонов

«Это нелинейное оптическое исследование двумерных электронных материалов, — говорит Ци Чжан, ведущий автор работы. — Это значит, что свет как-то воздействует на материю. То, что мы делаем, это крайняя степень соединения света и материи, когда уже не остается ни света, ни материи. Возникает нечто среднее, это называется поляритон».

Для измерения силы соединения света и материи ученые использовали параметр вакуумного расщепления Раби. В 99% предыдущих исследований этот параметр давал пренебрежимо низкий результат. Работа физиков Райса дала значение в 10% от энергии фотона.

Это важно, потому что если параметр вакуумного расщепления Раби станет больше энергии фотона, материя перейдет в новое состояние. То есть, ученые смогут производить фазовое превращение, а именно — сверхизлучательный фазовый переход, пишет Phys.org.

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
«Уэбб» рассмотрел кольца из углерода в двойной звездной системе
Новости
Квантовые инженеры поместили кота Шредингера в компьютерный чип
Наука
Кофе может снизить риск смертности, но только в одном случае
Наука
Этот ядерный двигатель поможет быстрее долететь до Марса: как он работает
Космос
Запуск Falcon 9 завершился успехом: что было на борту миссии
Космос
Прототип Boom Supersonic XB-1 приблизился к звуковому барьеру
Новости
Ученые заглянули внутрь нейтронных звезд, используя квантовую физику
Космос
Квантовые симуляторы: объяснение от ученого
Мнения
Источник в СМИ назвал возможную причину сбоя рунета
Новости
Мошенники начали выдавать себя за начальников в рабочих чатах: как это работает
Новости
Холодные атомы этого металла могут создавать новые состояния материи
Наука
Древние артефакты в Украине раскрыли тайны навигации викингов
Наука
Послушайте, как звучат вспышки на Солнце: данные собрал Solar Orbiter  
Космос
Тяжелый беспилотник на водородных топливных ячейках впервые испытали в Китае
Новости
Ученые создали катализатор, который нарушает законы физики
Наука
Физики обнаружили необычные магнитные свойства в трехслойном графене
Наука
Биоинженеры создали ДНК-робота, который может менять форму искусственной клетки
Наука
«Горы» на нейтронных звездах могут вызывать рябь в пространстве-времени
Космос
На телах древних мумий из Перу нашли сложные узоры татуировок
Наука
У черной дыры прячется белый карлик, движущийся с половиной скорости света
Космос