Делом материја, делом светлост – научници створили нове „честице“

Физичари са Универзитета у Чикагу успели су да створе „хибридне“ честице, тако што су променили фотоне да се понашају као честице које чине материју, преноси Сајенс алерт.

У компликованом процесу, научници су научили како да промене понашање честица на молекуларном нивоу, ласерима утичући на њихове електроне.

„Како би натерали фотоне да се сударају међусобно, користимо атоме“, навео је вођа студије Логан Кларк.

Да би натерали честице светлости (које немају масу) да реагују међусобно морали су да их ограниче у простору атома и комбинују њихова својства са оним од електрона.

Истраживачи су проучавали њихове интеракције већ неколико година. Однос електрона и фотона ствара неку врсту „хибридне“ квазичестице, названу поларитон.

Имајући особине светлости омогућава поларитонима да се крећу брзо кроз простор, док њихове атомске особине детерминишу како се међу собом понашају, што им даје најбоље особине од оба света.

Честице изузетно ниске масе сличне фотонима имају огроман потенцијал у рачунарству и шифрованој комуникацији, па су физичари воема заинтересовани да пронађу начин да их контролишу.

„Међутим, наилазимо на проблем зато што фотони интерактују само са атомима нискоенергетских електронских орбитала“, истиче Кларк.

Зато је тим помоћу ласера успео да убаци електроне у атом рубидиума, што је условило њихово кретање на начин којим је ефективно измењен атомски спектар боја.

„Чупајући“ орбитале рубидиумових електрона на прави начин, физичари су могли да промене њихове орбитале, чиме су оне добиле и нове енергетске нивое.

Уз још мало напора успели су да створе варијанту квазичестице коју су назвали Флокетов поларитон.

„Флокетови поларитони су пуни изненађења. И даље покушавамо да их боље разумемо. Наш следећи задатак је да сударимо ове фотоне да направимо тополошку светлосну течност“, истакао је Кларк.

Читава студија објављена је у часопису Нејчер (Nature).