Cercetătorii au reuşit să transforme lumina într-o stare a materiei denumită supersolid, un rezultat ştiinţific notabil. Această realizare permite explorarea stărilor cuantice neobişnuite ale materiei şi ar putea avea aplicaţii în tehnologia cuantică.
Lumina, compusă din fotoni, se manifestă atât ca undă, cât şi ca particulă, o dualitate fundamentală în fizica cuantică. Această proprietate a generat numeroase descoperiri, dar şi enigme.
Transformarea luminii într-o stare solidă reprezintă un concept avansat, realizat de o echipă de cercetători de la Consiliul Naţional de Cercetare din Italia (CNR).
Această realizare se bazează pe studii anterioare care au demonstrat că lumina se poate comporta ca un fluid, ocolind obstacole şi propagându-se cu coerenţă colectivă. Noua stare de materie, supersolidul, combină rigiditatea structurală a unui cristal cu fluiditatea superfluidelor.
Pentru a obţine acest rezultat, cercetătorii au utilizat un semiconductor compus din arseniură de aluminiu şi galiu. Un laser a fost direcţionat asupra acestui material, care avea creste înguste.
Această interacţiune a dus la formarea de cvasiparticule numite polaritoni, rezultate din fuziunea fotonilor (particule de lumină) şi a excitaţiilor electronice ale semiconductorului.
Configuraţia crestelor din material a avut un rol important, permiţând polaritonilor să se contopească şi să formeze starea de supersolid. Această combinaţie de lumină şi materie a generat o nouă stare cuantică.
Confirmarea existenţei acestei stări a necesitat măsurarea precisă a proprietăţilor sale, pentru a demonstra atât rigiditatea unui solid, cât şi fluiditatea unui superfluid.
Această descoperire deschide noi direcţii de cercetare în fizica cuantică, permiţând manipularea luminii pentru a o transforma într-o stare solidă.
Acest fenomen ar putea facilita o mai bună înţelegere a tranziţiilor de fază cuantică, în care materia trece de la o stare la alta sub influenţa variaţiilor de temperatură sau presiune. Aceste tranziţii includ fenomene precum superfluiditatea, superconductivitatea şi configuraţii complexe.
Crearea de supersolide pe bază de lumină reprezintă un progres important, deoarece aceste materiale combină proprietăţile unui solid, cu structura sa rigidă, cu cele ale unui superfluid, unde materialul se poate mişca fără frecare.
Supersolidele pe bază de fotoni ar putea fi mai uşor de manipulat decât cele obţinute din atomi ultra-răciţi, care necesită condiţii de control extrem.
Astfel, ar putea accelera progresul în tehnologiile cuantice, cum ar fi computerele cuantice, senzorii sau comunicaţiile cuantice, unde manipularea luminii la scară microscopică este esenţială.
