Wissenschaftler erzeugen "festes" Licht

In den Green Lantern-Comics können diejenigen, die einen speziellen Ring besitzen, aus grünem Licht feste Konstrukte zaubern. In ähnlicher Weise haben Wissenschaftler nun herausgefunden, wie einzelne Photonen zusammengehalten werden können, damit sie wie ein festes Objekt werden, berichtet Phys.org.

"Das haben wir noch nie gesehen", sagte Andrew Houck, einer der Forscher des Projekts. "Dies ist ein neues Verhalten für Licht."

Um den Durchbruch zu erzielen, bauten die Forscher eine Maschine aus supraleitenden Materialien, die 100 Milliarden Atome enthielten. Diese Atome wurden dann so konstruiert, dass sie als ein einziges "künstliches Atom" wirken, und die Maschine wurde in der Nähe eines supraleitenden Drahtes platziert, der Photonen enthielt. Nach den Regeln der Quantenmechanik erbten die Photonen auf dem Draht einige der Eigenschaften des künstlichen Atoms und verbanden sie im Wesentlichen.

Da Photonen normalerweise nicht miteinander interagieren, konnte diese Technologie ein neues Verhalten in den Photonen erzeugen.

"Hier haben wir eine Situation geschaffen, in der sich Licht in dem Sinne effektiv wie ein Teilchen verhält, dass zwei Photonen sehr stark interagieren können", sagte Hakan Türeci, ein weiteres Mitglied des Forschungsteams. "In einer Betriebsart schwappt Licht wie eine Flüssigkeit hin und her, in der anderen gefriert es."

Stellen Sie sich vor, Licht verwandelte sich in eine lebendige schwappende Flüssigkeit oder erstarrte wie ein schimmernder Eisblock. Die Maschine ist derzeit sehr klein, aber die Forscher hoffen, die Blaupause irgendwann zu erweitern, um die Anzahl der Interaktionen zu erhöhen und komplexere Systeme zu simulieren. Das ultimative Ziel ist es, Geräte mit Hunderten von Standorten zu bauen, damit exotische Lichtphasen wie Superfluide und Isolatoren beobachtet werden können.

Die Verwendung der Technologie zum Erstellen eines Green Lantern-ähnlichen Rings ist derzeit nicht geplant. Das Gerät hat tatsächlich einen weitaus praktischeren Zweck. Die Forscher hoffen nämlich, dass ihr Gerät dazu beitragen wird, Fragen zur grundlegenden Untersuchung von Materie zu beantworten und zu neuen Fortschritten im Quantencomputer zu führen.

"Wir sind daran interessiert, den Energiefluss auf atomarer Ebene zu erforschen - und letztendlich zu steuern und zu steuern", fügte Türeci hinzu. "Ziel ist es, aktuelle Materialien und Prozesse besser zu verstehen und Materialien zu bewerten, die wir noch nicht erstellen können."

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