Ученые из России вместе с коллегами из Европы разработали подход, который позволяет гибко контролировать энергетические свойства «жидкого света» — экзотического квантового вещества, которое объединяет свойства света и материи. Они смогли управлять плотностью частиц в этом веществе и другими связанными параметрами. Результаты исследования опубликованы в Physical Review Letters.
Квантовый жидкий свет состоит из частиц, называемых поляритонами, которые являются комбинацией экситонов (квазичастиц возбуждения среды) и фотонов (частиц света). Этот материал, известный как «свето-жидкость», может управляться за счет наличия материальной составляющей. Ранее физики считали, что такие структуры возможны только при температурах, близких к абсолютному нулю. Но несколько лет назад российским и иностранным ученым удалось показать, что они могут существовать и при комнатной температуре.
Группа ученых под руководством профессора Сколтеха Павлоса Лагудакиса разработала подход для манипулирования квантовыми свойствами и положением «жидкого света». Они использовали прослойку из фторсодержащего полимера, которая позволила относительно простым способом воздействовать на эту особенную субстанцию. Полимер взаимодействует со светом не совсем так, как это делает оптический резонатор, который обычно используется для локализации «жидкого света» внутри себя.
Ученые облучили эту прослойку при помощи лучей лазеров разных цветов. Это позволило им управлять оптическими свойствами среды, в которой зарождается «жидкий свет», при комнатной температуре. Например, так можно регулировать плотность, структуру и энергетические характеристики субстанции при помощи только фотонов. Это важно для разработки поляритонных вычислительных устройств на базе «жидкого света».
Этот прорыв открывает новую эру исследований органических поляритонных платформ, которые лягут в основу фундамента вычислений на основе «жидкого света» при комнатной температуре. «Буквально на наших глазах рождаются технологии будущего», — сказал научный сотрудник Сколтеха Антон Путинцев.
Законы физики призваны помочь понять устройство нашего мира, но хорошо знающие их люди могут все только еще больше запутать. Без использования магии (и фотошопа) можно сделать много такого, что выходит далеко за рамки привычного:
