تبدیل نور به ابرجامد کوانتومی برای اولین بار

برای اولین بار نور به یک ابرجامد کوانتومی تبدیل شد

طبق گزارش نیوساینتیست، گروهی بین‌المللی از پژوهشگران به رهبری شورای ملی تحقیقات ایتالیا (CNR) موفق شده‌اند نور را به حالت ابرجامد در بیاورند. این دستاورد ریشه در بیش از یک دهه پیش دارد، زمانی که محققان CNR ثابت کردند نور می‌تواند رفتار سیال‌گونه بروز دهد. در مطالعه جدید، دانشمندان با ایجاد آنچه «ابرجامد کوانتومی» می‌نامند، این پدیده را به سطح بالاتر برده‌اند.

ابرجامدها چیستند؟

ابرجامدها موادی منحصر‌به‌فرد با ویسکوزیته (格兰‌روی) صفر و ساختار کریستالین هستند، مشابه آنچه در نمک خوراکی مشاهده می‌شود. برخلاف مواد معمول که تحت قوانین فیزیک کلاسیک حرکت می‌کنند، ابرجامدها بیشتر در قلمرو کوانتومی بروز می‌یابند.

روش آزمایش جدید

پیش از این، چنین موادی تنها در آزمایش‌های کنترل‌شده با اتم‌های فوق‌سرد در دمای بسیار پایین قابل دستیابی بود. اما در آزمایش اخیر، محققان از نیمه‌رسانایی به نام آرسنید گالیم آلومینیوم به جای اتم‌های سردشده استفاده کرده‌اند.

آن‌ها اشعه لیزر را به سمت قطعه‌ای از نیمه‌رسانا با الگوی خاص و برجستگی‌های ظریف هدایت کردند. تعامل نور و نیمه‌رسانا منجر به ظهور ذرات هیبریدی به نام پلاریتون (Polariton) شد. سپس محققان پلاریتون‌ها را وادار کردند تا خود را به حالت ابرجامد در بیاورند.

تأیید نتایج

با توجه به اینکه تا پیش از این ابرجامد نوری وجود نداشت، تأیید نتایج چالش‌برانگیز بود. با وجود موانه، تیم تحقیق موفق شد نشان دهد که ماده حاصل هم ویژگی‌های جامد را دارد هم سیال، و ویسکوزیته‌ای ندارد.

محققان بیان می‌کنند که این ماده جدید قابل کنترل‌تری نسبت به ابرجامدهای مبتنی بر اتم است. با این حال، برای درک کامل خصوصیات آن، محاسبات و تحلیل‌های بیشتری الزامی است. یافته‌های این پژوهش در مجله نیچر منتشر شده است.