物理学家创造了什么他们说是第一个能够产生粒子的装置，其行为就像具有负质量一样。
该设备产生一种半光/半物质的奇怪粒子，似乎这还不够酷，它也可能成为一种新型激光器的基础，这种激光器的运行能量比现有技术少得多。
这是建立在最近关于某种称为“a”的行为的理论工作的基础上的。极化子，它的表现就好像它具有负质量——这是一个令人兴奋的属性，可以看到物体移动向推动它的力，而不是被推开。
现在，罗切斯特大学的物理学家发明了一种设备，可以让他们真正制造这些极化激元。
他们通过操纵捕获的光子并将它们与一种称为“准粒子”的准粒子结合起来来做到这一点激子制造一些半光/半物质的东西，一些科学家亲切地称之为“魔法尘埃'。
仅此一点就“从物理学的角度来看有趣且令人兴奋”，量子物理学家尼克·瓦米瓦卡斯说来自罗切斯特光学研究所。
“但事实证明，我们创建的设备提供了一种以渐进的小功率产生激光的方法。”
在我们深入研究激光器之前，让我们首先来了解一下这种“魔法尘埃”极化子到底是什么。 正如我们之前所说，创建极化子需要将光子与称为激子的准粒子结合起来。
如果有一个粒子管弦乐队，那么就会有电子、夸克和光子等部分。
严格来说，准粒子不符合其自身的一部分。 相反，它们是由其他粒子的集体行为形成的，就像单簧管和长笛的和声一样。
由于它们的行为就像离散的粒子状物体，因此它们通常具有相同的目的。 所讨论的准粒子称为激子，它是一个电子加上一种称为电子空穴的间隙。
这对粒子通过库仑力结合在一起，这种力通常是在光与某些材料相互作用时产生的。 在这项研究中，该材料恰好是由二硒化钼制成的原子薄半导体。
研究人员将半导体与光学微腔耦合在一起，光学微腔是一个微小的镜子大厅，用于将特定频率的光限制在驻波上。 这将激子的特性与光的驻波结合起来，形成了极化子。
这种准粒子并不是什么新鲜事。 但研究人员表示，到目前为止，大多数极化子工作仅在由中性激子和光子组成的准粒子上进行，而不是在其他复合物上进行。
这种新设备使研究人员能够探测不同种类的极化子之间的相互作用。 事实证明它们非常奇怪。
“通过使激子放弃其部分特性给光子以产生极化子，我们最终得到一个与其相关的负质量的物体，”瓦米瓦卡斯说。
负质量是一个很难理解的概念，但重要的是要在上下文中考虑这项工作。
质量通常被视为对力的抵抗或响应。 推动和阻止保龄球比弹珠更难。
一个表现得好像具有负质量的物体（例如在这些情况下的极化子）将会以意想不到的方式表现。
“这是一件令人费解的事情，因为如果你试图推或拉它，它就会朝着与你的直觉告诉你的相反的方向发展，”瓦米瓦卡斯说。
这可能有一些相当令人兴奋的应用，其中之一是受激发射的电磁辐射。 我们通常将其理解为使光子在激光中“排列”的东西。
“使用我们用该设备创建的极化激元，让激光器运行的处方完全不同，”瓦米瓦卡斯说。
极化激元具有负质量的特性，可以帮助制造能量输入低得多的激光器。
准粒子都是大新闻近年来在粒子物理的其他领域，显示出其他技术的潜力，例如量子计算。
物理学家甚至开始考虑这种由光和物质组成的“魔法尘埃”是否可能是用作基础一种全新的超级计算机。
它们可能不是粒子界的正式成员，但准粒子绝对足够奇怪，足以让我们开始更加密切关注。
这项研究发表于自然物理学。
