Kvantumáttörés: a fény egyszerre viselkedik szilárd testként és folyadékként
A szuperszilárd állapot (supersolid) koncepcióját már az 1960-as években kidolgozták az elméleti fizikusok, ám a kristályok szabályos rácsszerkezetét és a szuperfolyadékok súrlódásmentes áramlását ötvöző kvantumállapotot korábban csak az abszolút zéró fok közelébe hűtött atomoknál, rendkívül bonyolult körülmények között tudták kísérletileg megfigyelni – legelőször 2017-ben, Bose-Einstein-kondenzátumokban. A nemzetközi TopoLight konzorcium – köztük a Varsói Egyetem, a lengyel Katonai Műszaki Egyetem, az IBM Research Zurich és a francia CNRS kutatói – a Science Advances folyóiratban mutatta be, hogy ez a különleges jelenség szobahőmérsékleten is létrehozható.
A szakemberek a fagyasztott atomok helyett exciton-polaritonokat használtak: olyan hibrid kvázirészecskéket, amelyek a fény és az anyag rendkívül erős kölcsönhatásakor alakulnak ki egy mikroszkopikus optikai üregben. Bár ezek a részecskék rendkívül rövid életűek – mindössze néhány pikomásodpercig, a másodperc billiomod részéig maradnak fenn –, képesek közös kondenzátumba rendeződve szuperfolyékony viselkedést produkálni.
A kísérlethez készített berendezés szerves félvezetővel burkolt folyadékkristályos mikroüregeket alkalmaz. Wiktor Piecek professzor kiemelte, hogy a rendszer akár a 60 Celsius-fokot (mintegy 140 Fahrenheit-fokot) megközelítő hőmérsékleten is stabilan üzemel. Ez az áttörés kiküszöböli a méregdrága kriogén hűtés szükségességét, ami közvetlen alapot teremt a jövőbeli fényalapú optikai számítógépek és az ultranagy érzékenységű kvantumszenzorok gyakorlati fejlesztéséhez.
Folytasd az appban — szavazz és szólj hozzá ➔