Delom materija, delom svetlost – naučnici stvorili nove „čestice“

Fizičari sa Univerziteta u Čikagu uspeli su da stvore „hibridne“ čestice, tako što su promenili fotone da se ponašaju kao čestice koje čine materiju, prenosi Sajens alert.

U komplikovanom procesu, naučnici su naučili kako da promene ponašanje čestica na molekularnom nivou, laserima utičući na njihove elektrone.

„Kako bi naterali fotone da se sudaraju međusobno, koristimo atome“, naveo je vođa studije Logan Klark.

Da bi naterali čestice svetlosti (koje nemaju masu) da reaguju međusobno morali su da ih ograniče u prostoru atoma i kombinuju njihova svojstva sa onim od elektrona.

Istraživači su proučavali njihove interakcije već nekoliko godina. Odnos elektrona i fotona stvara neku vrstu „hibridne“ kvazičestice, nazvanu polariton.

Imajući osobine svetlosti omogućava polaritonima da se kreću brzo kroz prostor, dok njihove atomske osobine determinišu kako se među sobom ponašaju, što im daje najbolje osobine od oba sveta.

Čestice izuzetno niske mase slične fotonima imaju ogroman potencijal u računarstvu i šifrovanoj komunikaciji, pa su fizičari voema zainteresovani da pronađu način da ih kontrolišu.

„Međutim, nailazimo na problem zato što fotoni interaktuju samo sa atomima niskoenergetskih elektronskih orbitala“, ističe Klark.

Zato je tim pomoću lasera uspeo da ubaci elektrone u atom rubidiuma, što je uslovilo njihovo kretanje na način kojim je efektivno izmenjen atomski spektar boja.

„Čupajući“ orbitale rubidiumovih elektrona na pravi način, fizičari su mogli da promene njihove orbitale, čime su one dobile i nove energetske nivoe.

Uz još malo napora uspeli su da stvore varijantu kvazičestice koju su nazvali Floketov polariton.

„Floketovi polaritoni su puni iznenađenja. I dalje pokušavamo da ih bolje razumemo. Naš sledeći zadatak je da sudarimo ove fotone da napravimo topološku svetlosnu tečnost“, istakao je Klark.

Čitava studija objavljena je u časopisu Nejčer (Nature).