На протяжении почти столетия квазичастицы, квантовые объекты с уникальными свойствами, представляли собой вызов для ученых. Теперь команда физиков из Йельского университета добилась значительного прорыва, продемонстрировав больший контроль над этими неуловимыми сущностями. Это открытие, опубликованное в *Nature Physics*, бросает вызов установленным научным принципам и обещает прогресс в квантовых исследованиях.
Квазичастицы - это "эмерджентные" квантовые объекты, в которых центральная частица взаимодействует с окружающими частицами, проявляя коллективные свойства, не встречающиеся в отдельных компонентах. Они имеют решающее значение для понимания взаимодействующих квантовых систем, используемых в вычислительной технике, датчиках и других устройствах. Однако их сложные взаимодействия затрудняют эффективное изучение.
Нир Навон, доцент кафедры физики Йельского университета, объяснил, что, манипулируя простым контролем, они могут изменять свойства квазичастиц, сравнивая это с превращением лошади в единорога путем управления окружающей пылью. Йельская команда создала контролируемые эксперименты для моделирования квантовых явлений, сосредоточившись на ферми-поляронах, квазичастицах, образованных примесями, взаимодействующими с фермионами.
Охлаждая атомы, манипулируемые лазером, до нанокельвиновых температур и используя точный радиочастотный контроль, исследователи достигли беспрецедентного влияния на ферми-поляроны. Михаэль Кнап из Технического университета Мюнхена отметил, что такой уровень контроля может привести к новым квантовым состояниям, которые бросают вызов термодинамике, что побуждает к дальнейшим исследованиям этих экзотических состояний.
Способность манипулировать квазичастицами открывает пути для понимания и управления квантовыми системами новыми способами. Навон предвидит возможность контролируемого уничтожения или возрождения квазичастиц, что позволит преодолеть разрыв между хорошо изученными и в настоящее время неуловимыми квантовыми системами. Этот прогресс может революционизировать наше понимание квантовой механики и ее потенциальных применений.