Между светом и жидкостью на первый взгляд нет ничего общего, однако научные открытия показали, что в некоторых случаях свет может иметь свойства жидкости, а точнее, супержидкости. «Жидкий свет» — это путь в электронику будущего с увеличенной производительностью процессоров, и, что особенно примечательно, Россия является одним из мировых лидеров в этой сфере.
Исследование «незаметных» частиц
Когда-то была открыта ньютоновская механика, и все думали, что физика на этом кончилась, всё было просто и понятно. После перехода к большим скоростям выяснилось, что она перестает работать, и появилась релятивистская механика, у которой до сих пор остаётся много чёрных пятен. После приближения человечества к изучению околосветовых скоростей оказалось, что и она окончательно потеряла актуальность, и пришлось разрабатывать квантовую механику, что ещё немного приблизило нас к сути мироздания. А на острие этой науки находятся в том числе и российские учёные, причём молодые.
Недавно в Институте ЛаПлаз НИЯУ МИФИ обнаружили новые свойства «жидкого света», и это открытие может послужить теоретическим и методологическим фундаментом для дальнейших научных экспериментов.
Исследование проводилось на экситонных поляритонах — так называемых частицах «жидкого света», которые обладают одновременно свойствами как света, так и материальных частиц. Благодаря уникальным характеристикам материю называют супержидкостью:
«Супержидкость — состояние вещества, пограничное между жидкостью и газом. Супержидкости не имеют вязкости и электрического сопротивления. Они могут просачиваться сквозь стекло и имеют полностью однородную температуру», — «Научная Россия».
При низких температурах экситонные поляритоны образуют группу частиц, большинство из которых ведет себя одинаково — это называется бозе-конденсатом. Меньшинство, поведение которого отличается, именуется надконденсатными частицами. Интерес отечественных ученых привлекли именно последние, поскольку наблюдать их крайне тяжело, так как их слишком мало, и их активность незаметна на фоне большинства. Чтобы выйти из этой ситуации, потребовалось изменить саму среду, где находится бозе-конденсат. Это удалось сделать путем изменения геометрии волновода.
«Полученные результаты могут быть использованы в качестве инструмента для придания новых фундаментальных свойств самим бозе-конденсатам, — таким как, например, анизотропная сверхтекучесть, — и в очередной раз подчеркивают невообразимое богатство экситон-поляритонных систем», — рассказала инициатор исследования, кандидат физико-математических наук Нина Воронова («Хорошие новости России»).
Российские ученые стали первыми, кто смог изучить надконденсатные частицы, и, как выяснилось, они имеют очень необычные свойства. Но для чего всё это нужно на практике?
IT-проект SFERA — один из самых ярких и амбициозных в России. Компания разрабатывает многофункциональное мобильное приложение, релиз которого совсем скоро. Ознакомиться подробнее можете по ссылке. Скачивайте приложение в раннем доступе в Google Play и AppStore. Спасибо!
Где нужен «жидкий свет»
О возможных областях применения рассказал доктор физико-математических наук Алексей Кавокин. В статье для «Коммерсанта» он отметил, что световые конденсаты можно использовать в квантовых симуляторах — приборах, которые способны быстро решать сложные задачи, которые не под силу стандартным компьютерам.
По словам ученого, применение «жидкого света» еще и очень выгодно экономически:
«Поляритоника — это электроника будущего. Замена электрического тока световым в компьютерных процессорах позволила бы сэкономить миллиарды долларов только на уменьшении тепловых потерь при передаче информации. Я уже не говорю о колоссальном увеличении быстродействия процессоров и перспективах строительства первого полупроводникового квантового процессора».
Кавокин отметил, что Россия стоит на лидирующих позициях и продолжает развиваться в этом направлении ударными темпами. И недавнее фундаментальное открытие лишь подтверждает, что российские специалисты способны перевернуть целую область знаний.
🚫Мы много сил вкладываем в качество статей. Поддержите нас лайком и подпиской, если вам это нравится.
Читайте также:
Материал создан при поддержке проекта SFERA