Создан новый конденсат Бозе-Эйнштейна
Москва, 11:18, 17 Апр 2018, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Специалисты Университета Аалто стали первыми, кто создал конденсат Бозе-Эйнштейна из света и металлических электронов, так называемых поверхностных плазмонных поляритонов.
Исследование представлено в журнале Nature Physics.
Около 100 лет назад Альберт Эйнштейн и Сатьендра Нат Бозе предсказали, что квантовая механика может заставить большое количество частиц вести себя как одна. Феномен, названный конденсацией Бозе-Эйнштейна, впервые был реализован с помощью газа и щелочных атомов в 1995-м, как известно eurekalert.org.
Хотя конденсация наблюдалась в различных системах, границы явления требовали расширения. Нужно было ускорить процесс, увеличить допустимые температуры и уменьшить размеры.
В экспериментах Университета Аалто осевшие частицы были смесью света и электронов, двигавшейся в золотых наностержных, расположенных в виде периодического массива. В отличие от большинства предыдущих конденсатов Бозе-Эйнштейна, полученных экспериментальным путем, этот не нужно было охлаждать почти до нуля. Так как основным компонентом был свет, процесс мог проходить при комнатной температуре.
«Современные методы позволяют легко создать массив из золотых наночастиц. Свет возле них может фокусироваться в небольших объемах, даже меньше длины волны в вакууме. Эти свойства предлагают интересные перспективы для фундаментальных исследований и применения нового конденсата», — отметил профессор Пайви Торма.
Основной сложностью в доказательстве результата была быстрота. Конденсат формировался только на пиктосекунду. Для решения проблемы ученые манипулировали расстоянием между наностержнями.
«Свет, излучаемый при конденсации, похож на лазерный, — объяснил профессор Торма. – Меняя расстояние между наностержнями, мы смогли управлять появлением конденсации Бозе-Эйнштейна и формированием обычных лазерных лучей».
Явления схожи по яркости, но отличаются когерентностью. Последняя влияет на требования к процессу в конкретных ситуациях. Так, новый конденсат может генерировать сверхкороткие световые импульсы, подходящие для быстрой обработки информации и визуализации. Профессор Торма уже получил от Европейского исследовательского совета грант на изучение этих перспектив.
