Материалы портала «Научная Россия»

Световые мечи джедаев могут стать реальностью

Световые мечи джедаев могут стать реальностью
Ученые заявляют, что ими созданы "фотонные молекулы" - новая форма материи на основе фотонов.

В журнале Nature опубликован отчет о работе физиков Михаила Лукина из Гарварда и Владана Вулетича из Массачусетского технологического института (MIT). Их исследование говорит о возможности кажущегося на сегодня фантастикой изменения физической природы света — создания новой формы материи на основе фотонов.

Эти исследования по-настоящему сенсационны, и как отмечает сайт CNews, открытие ученых противоречит десятилетиями устоявшемуся общепринятому мнению о природе света. Фотоны — частицы не имеющие массы, которые не способны на гравитационные взаимодействия. Проще говоря, два луча света просто проходят сквозь друг друга.

«Большая часть свойств света, которые мы знаем, связана с отсутствием массы у фотонов и тем, что они не взаимодействуют друг с другом, — объяснил Михаил Лукин. — Мы создали особый тип среды. В ней фотоны взаимодействуют друг с другом так сильно, что они начинают действовать так, как будто у них есть масса. В результате фотоны связываются вместе, образуя молекулы. Этот тип связанного фотонного состояния довольно долгое время предполагался теоретиками, но до сих пор не наблюдался».

Созданные учеными «фотонные молекулы» ведут себя совсем иначе и, теоретически, делают возможными доселе невероятные вещи, например световой меч из «Звездных войн». Михаил Лукин считает, что аналогия со световыми мечами не будет неуместной — «когда такие фотоны взаимодействуют, они отталкиваются, оказывая сопротивление друг другу. Физика происходящего с подобными молекулами сходна с той, которую мы наблюдаем в кино».

Чтобы добиться этого, в эксперименте рубидиевые атомы закачивали в вакуумную камеру, где их облачко охлаждалось до температуры в несколько кельвинов. Затем слабыми лазерными импульсами в это облачко «забрасывали» отдельные фотоны. При столкновении с холодными атомами фотон был вынужден отдавать им энергию, теряя ее и в итоге резко замедляясь. По мере продвижения фотона через облачко его энергия передается от атома к атому и в конечном счете покидает облачко с тем же самым фотоном.

Затем физики попробовали выстрелить в облачко сразу двумя фотонами за раз. И вот результат: оба вышли вместе, как одна «молекула» — здесь сработал механизм так называемой ридберговской блокады. Когда один атом возбужден, ближайший к нему не может быть возбужден до той же степени. Когда фотон входит в облачко, он активирует атом, но должен уйти вперед до того, как второй фотон возбудит второй атом. Поскольку энергия фотона-1 передается от атома к атому, словно в эстафете, он и фотон-2 все время вынуждены двигаться вместе, в тесном взаимодействии.

В настоящее время ученые надеются применить новую технологию для разработки квантовых компьютеров. Более того, ученые не исключают, что в будущем появится возможность создавать кристаллы из фотонов, то есть чистого света.

гарвард массачусетский технологический институт ридберговская блокада фотонные молекулы фотоны

Назад

Социальные сети

Комментарии

  • Александр, 29 января 2015 г. 8:51:44

    И такой бред несут ученые...

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий