Итальянские ученые совершили революционный подвиг, «заморозив» свет и продемонстрировав его способность вести себя как сверхтвердое тело. Исследование, опубликованное в журнале Nature под руководством Антонио Джанфате и Давиде Нигро, показало, что свет может одновременно проявлять свойства потока без трения и структуры, подобной твердому телу. Это открытие знаменует собой значительный прогресс в квантовой физике, потенциально революционизирующий квантовые технологии.
Сверхтвердые тела, ранее наблюдавшиеся только в конденсатах Бозе-Эйнштейна вблизи абсолютного нуля, представляют собой редкое состояние материи, демонстрирующее как жесткость, так и текучесть.
Итальянская команда манипулировала фотонами с помощью полупроводниковой платформы, используя структуру арсенида галлия с микроскопическими гребнями. Запуская лазер, они генерировали гибридные частицы света и материи, называемые поляритонами. По мере увеличения плотности фотонов образовывались конденсаты-спутники, демонстрирующие пространственную структуру, свидетельствующую о сверхтвердости.
Последствия для квантовых вычислений существенны. Сверхтвердый свет может позволить создать более стабильные кубиты, имеющие решающее значение для квантовых компьютеров. Кроме того, эта манипуляция светом может революционизировать оптические устройства и улучшить наше понимание квантовой механики.
Будущие исследования направлены на совершенствование этих методов и стабилизацию сверхтвердых световых образований, что потенциально может изменить наше понимание энергии, света и квантовых материалов.