เป็นควอนตัมแปลก ๆที่รวมคุณสมบัติของของแข็งและของเหลว
ตอนนี้พวกเขาได้รับความคิดที่ดีขึ้นในขณะที่นักวิทยาศาสตร์ได้เปลี่ยนแสงให้กลายเป็น supersolid มันเป็นความก้าวหน้าที่อาจนำไปสู่เทคโนโลยีควอนตัมและโทนิคใหม่
นอกเหนือจากของแข็งทุกวันของเหลวก๊าซและพลาสม่าซึ่งเป็นสวนสัตว์ทั้งหมดของมีอยู่ ทฤษฎียาว แต่เท่านั้นsupersolid มีโครงสร้างผลึกเช่นของแข็งปกติ แต่ก็สามารถไหลได้อย่างอิสระเหมือนของเหลว
"เราสามารถจินตนาการถึง supersolid เป็นของเหลวที่ประกอบด้วยหยดควอนตัมที่สอดคล้องกันจัดเรียงเป็นระยะในอวกาศ"บอกว่านักฟิสิกส์อะตอมและออพติคอล Iacopo Carusotto จากมหาวิทยาลัยเทรนโตในอิตาลี
หยดคารัสอตโตอธิบาย"สามารถไหลผ่านสิ่งกีดขวางโดยไม่ต้องผ่านการก่อกวนรักษาการจัดเรียงเชิงพื้นที่และระยะทางซึ่งกันและกันไม่เปลี่ยนแปลงตามที่เกิดขึ้นในของแข็งผลึก"
ก่อนหน้านี้ Supersolids เคยทำมาจากอะตอม แต่ทีมนำโดยนักวิทยาศาสตร์ที่ National Research Council (CNR) ในอิตาลีได้สร้างหนึ่งโดยใช้โฟตอนเป็นครั้งแรก
"การตระหนักถึงสภาวะที่แปลกใหม่ของสสารควบแน่นในของเหลวของแสงที่ไหลในโครงสร้างนาโนเซมิคอนดักเตอร์จะช่วยให้เราสามารถตรวจสอบคุณสมบัติทางกายภาพของมันในรูปแบบใหม่และควบคุมได้และอาจจะสามารถใช้ประโยชน์จากลักษณะเฉพาะสำหรับการใช้งานที่เป็นไปได้บอกว่าDario Gerace นักฟิสิกส์สสารจากมหาวิทยาลัยพาเวียของอิตาลี
การทำความเข้าใจสิ่งที่เกิดขึ้นที่นี่อาจเป็นเรื่องยุ่งยาก นักวิทยาศาสตร์ไม่เพียงแค่ดึงโฟตอนบินออกจากอากาศและเกลี้ยกล่อมพวกเขาให้กลายเป็นสภาวะแปลกใหม่-แสงไม่สำคัญหลังจากทั้งหมดมันเป็นพลังงาน
เพื่อให้มันใช้งานได้นักวิจัยต้องจับคู่โฟตอนให้มีความสำคัญ โฟตอนมาจากเลเซอร์ซึ่งถูกส่งไปยังเซมิคอนดักเตอร์ของแกลเลียมอาร์เซไนด์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสมการ โฟตอนโต้ตอบกับการกระตุ้นในวัสดุเพื่อสร้างเรียกว่า-
การตั้งค่าที่คล้ายกันได้ถูกนำมาใช้ในอดีตเพื่อเปิด- การทำให้มันกลายเป็น supersolid ใช้ขั้นตอนพิเศษสองสามขั้นตอน
Gallium Arsenide มีโครงสร้างเฉพาะที่ออกแบบมาเพื่อจัดการโฟตอนเป็นสามสถานะควอนตัมที่แตกต่างกัน
ในตอนแรกโฟตอนตั้งอยู่ในสถานะที่ไม่มีโมเมนตัมเป็นศูนย์ แต่เมื่อสถานะนี้ 'เติมเต็ม' โฟตอนคู่เริ่มทะลักเข้าสู่สองรัฐที่อยู่ติดกัน สิ่งนี้ทำให้ขั้วโลกเข้ามาในสิ่งที่ทีมเรียกว่ารัฐที่ถูกผูกมัดในความต่อเนื่อง (BIC)
การ จำกัด ขั้วโลกต่อแต่ละรัฐภายในเซมิคอนดักเตอร์คือสิ่งที่ทำให้พวกเขามีโครงสร้างเชิงพื้นที่ของของแข็งในขณะที่ความสามารถตามธรรมชาติของพวกเขาในการไหลโดยไม่มีแรงเสียดทานทำให้พวกเขาเป็น superfluid คุณสมบัติของทั้งคู่เข้าด้วยกันควรทำให้ทั้งระบบเป็น supersolid
เพื่อยืนยันว่าเป็นกรณีนี้ทีมจะต้องตรวจสอบสัญญาณบอกเล่าบางอย่าง การทำแผนที่ความหนาแน่นของโฟตอนเผยให้เห็นยอดเขาสูงตระหง่านสองแห่งที่มีช่องว่างอยู่ตรงกลาง แต่ด้านบนของสิ่งนี้มีรูปแบบการมอดูเลตโดยเฉพาะซึ่งบ่งชี้ว่าสมมาตรการแปลนั้นแตกหัก - ลักษณะของ supersolids
ถัดไปพวกเขาใช้ interferometry เพื่อวัดสถานะควอนตัมของระบบและตรวจสอบให้แน่ใจว่ามันสอดคล้องกันในพื้นที่ในแต่ละองค์ประกอบของรัฐและทั่วโลกทั่วทั้งระบบ และแน่นอนว่าคำสั่งที่เปราะบางนั้นจัดขึ้นด้วยกันเพิ่มหลักฐานเพิ่มเติมเกี่ยวกับการสร้าง supersolid
ทีมบอกว่านี่เป็นวิธีใหม่ทั้งหมดในการสร้างสถานะที่แปลกประหลาด
"งานนี้ไม่เพียงแสดงให้เห็นถึงการสังเกตของเฟส supersolid ในแพลตฟอร์มโทนิค แต่ยังเปิดทางไปสู่การสำรวจขั้นตอนควอนตัมของสสารในระบบที่ไม่สมดุล"บอกว่านักฟิสิกส์ Daniele Sanvitto จากสถาบันนาโนเทคโนโลยีของ CNR
"สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากวิธีการนี้มีศักยภาพในการลดช่องว่างระหว่างวิทยาศาสตร์พื้นฐานและการใช้งานจริง"
การวิจัยถูกตีพิมพ์ในวารสารธรรมชาติ-
