Из квантовых квазичастиц предложили сделать крошечные и мощные источники света

Квазичастицы подойдут для создания источников света таких же мощных как лучшие из существующих лазеров, но гораздо более компактных, считают исследователи.

Международная группа физиков предложили различные способы использования квазичастиц для создания мощных и миниатюрных источников света. Они подойдут для неразрушающего сканирования вирусов, исследования биологических процессов, производства микроэлектроники и астрофизических исследований.

Квазичастицы образуются множеством электронов, перемещающихся синхронно. Такие частицы могут двигаться с любой скоростью — даже быстрее света — и противостоять мощным внешним силам, например, вблизи от черной дыры. Самая интересная особенность квазичастиц — «способность двигаться способами, которые запрещены законами физики, управляющими отдельными частицами», отмечают физики.

Исследователи изучили уникальные свойства квазичастиц в плазме с помощью моделирования на суперкомпьютерах Европейского совместного предприятия по высокопроизводительным вычислениям. Анализ показал, что хотя каждый электрон совершает относительно простые движения, общее излучение их совокупности может имитировать излучение частицы, движущейся быстрее света, или колеблющейся частицы.

Моделирование показывает, что эти свойства квазичастиц можно использовать для создания мощных источников когерентного излучения с широким спектром от терагерцевого диапазона до крайнего ультрафиолета. Они могут заменить современные аналоги — лазеры на свободных электронах. 

Последним требуются громоздкие ускорители (до нескольких км), чтобы получить достаточно яркий луч. Это ограничивает возможности для практического применения в лабораториях, больницах и на производственных предприятиях. Теория, описанная в исследовании, предполагает, что квазичастицы будут производить невероятно яркий свет, преодолевая небольшое расстояние. Исследователи планируют практические эксперименты, чтобы продемонстрировать корректность моделирования.


Читать далее:

«Адская» планета недалеко от Земли подает загадочные сигналы: ученые придумали, как их расшифровать

Посмотрите, как по-разному нашего соседа видят «Хаббл» и «Уэбб»

Странную утечку газа нашли в Балтийском море: она поставила ученых в тупик

На обложке: иллюстрация яркого излучения от квазичастиц. Изображение: Bernardo Malaca, University of Rochester

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
ИИ восстановил имя автора свитка, который пережил последний день Помпеи
Наука
Частный лунный модуль вышел на орбиту спутника после двух месяцев полета
Космос
Предок тираннозавра «иммигрировал» в Америку из Азии, считают ученые
Наука
Обновленный Gemini 2.5 Pro от Google возглавил рейтинг ИИ для разработчиков
Новости
Ученые решили проблему, которая мешала запуску термоядерных реакторов почти 70 лет
Наука
Китайское «супероружие» для подводных диверсий оказалось не таким, как считалось
Новости
Отключение мобильного интернета в Москве: какие последствия для бизнеса
Новости
Киберполиция назвала новые схемы мошенников: как они воруют аккаунты на «Госуслугах»
Новости
Хокинг предсказал гибель Земли: оказалось, НАСА сочло угрозу реальной
Наука
Создатель Ethereum признал свои ошибки и решил изменить криптовалюту
Новости
«Ред ОС 8» заработала на Arm-платформах — теперь и на «Байкале»
Новости
Компания Цукерберга использовала уязвимость подростков для рекламы
Новости
Старая модель не работает: ученые ищут новые объяснения устройства Вселенной
Космос
Пыльцевая буря накрыла центр России: что это и как защититься аллергикам
Наука
3400-летние артефакты загадочного племени нашли на вершине потухшего вулкана в Венгрии
Наука
На 3D-принтере напечатали электрод, который работает эффективнее ЭЭГ
Наука
Древесная стружка и ветки: открыт необычный способ мумификации с удивительной эффективностью
Наука
Физики MIT наблюдали квантовые взаимодействия между атомами
Наука
В Перми предложили способ очистки побережья от последствий разлива нефти
Наука
«Уэбб» заглянул сквозь дымку, окутывающую популярные и загадочные экзопланеты
Космос