Без екстремального холоду. Фізики створили незвичний стан матерії, що працює за кімнатної температури
Фізики експериментально створили квантовий стан матерії, який існує за кімнатної температури і не потребує екстремального охолодження. Цей стан, реалізований в екситон-поляритонному конденсаті Бозе — Ейнштейна за допомогою мікрорезонатора, поєднує властивості рідини та твердого тіла. Результати дослідження були опубліковані в журналі Science Advances 9 листопада.
Квантовий стан матерії, створений дослідниками, функціонує при температурі близько 60 °C. Для формування цього стану використовували лазерні імпульси, які кожного разу відновлювали конденсат. У системі були задіяні рідкий кристал і органічний напівпровідник. Характерні смуги кристалічної структури виникали в різних місцях, що підтверджує спонтанне порушення симетрії. Однак матеріали поступово руйнувалися через взаємодію напівпровідника з рідким кристалом.
Перспективи дослідження
Експериментальні результати підтвердилися на кількох зразках і узгоджувалися з комп’ютерним моделюванням. Дослідники висловили намір подовжити час існування системи та вивчити квантові вихори. Це відкриття може мати значний вплив на розвиток нових технологій у квантовій фізиці та матеріалознавстві, оскільки дозволяє проводити дослідження без необхідності в складних системах охолодження.
Створення квантового стану матерії, здатного функціонувати при кімнатній температурі, відкриває нові горизонти для наукових досліджень і технологічних розробок. Це може спростити експерименти та знизити витрати на охолодження, що є суттєвим обмеженням для багатьох сучасних квантових технологій. Результати дослідження можуть сприяти розвитку нових матеріалів і пристроїв, що використовують екситон-поляритони, з потенційними застосуваннями у квантових комп'ютерах, сенсорах і фотоніці.
Це відкриття не лише розширює можливості досліджень у квантовій фізиці, але й може стати основою для нових технологій. Наприклад, недавні дослідження німецьких фізиків показали, як електрони можуть тунелювати через графен, відкриваючи нові горизонти в розумінні квантових явищ. Це підкреслює важливість подальших експериментів у цій галузі.