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 использует единый центр обработки разных типов данных, как мозг человека
Новости
Японский лунный модуль подлетел к Луне и сфотографировал спутник вблизи
Космос
Дикие рыбы способны запоминать и узнавать дайверов, показал эксперимент
Наука
НАСА на 40% повысило риск падения на Землю астероида, способного уничтожить город
Космос
Биоинженеры создали из мидий и слизи антибактериальный клей
Наука
Телескоп с «глазом лобстера» обнаружил редкую двойную звездную систему
Космос
Solar Orbiter приблизится к Венере, чтобы подняться к полюсу Солнца
Космос
В Китае объединили солнечную энергетику с выращиванием морских огурцов
Новости
Какие навыки нужны системному аналитику
Технологии
Появление речи связали с эволюцией одного белка
Наука
Для запрещенной соцсети проложат крупнейший в мире подводный кабель
Новости
Илон Маск представил Grok 3 — ИИ нового поколения с мощным дата-центром
Новости
Эксперты проверили «чудо» со статуей Девы Марии: что показал ДНК-тест
Наука
Время может двигаться вперед и назад одновременно: что выяснили физики
Наука
Космологический принцип Вселенной поставили под сомнение
Космос
Ядерные часы могут появиться в России уже в 2030 году  
Наука
Эмоции животных теперь можно определить с помощью ИИ
Новости
Создан переключатель генов для клеточной терапии на основе пластыря
Наука
Ученые предположили, что разумная жизнь на Земле — закономерность, а не случайность
Наука
Ледяные шапки на Земле — редкая аномалия, заявляют учение
Наука