Российские физики обнаружили, что так называемый "жидкий свет" можно использовать для управления свойствами и поведением большого числа квантовых вихрей. Эти структуры можно использовать для улучшения работы оптических пинцетов и систем цифровой связи, сообщила во вторник пресс-служба "Сколтеха" (входит в группу ВЭБ.РФ).
Это открытие было совершено группой российских исследователей под руководством профессора "Сколтеха" Павлоса Лагудакиса. Они уже несколько лет изучают свойства так называемого "жидкого света". Так ученые называют особую форму материи, которая состоит из так называемых экситон-поляритонов - квазичастиц, представляющих собой комбинацию из электрона и "дырки", положительного заряда, а также электрона и частицы света.
В прошлом физики считали, что подобные структуры могут существовать лишь при температурах, близких к абсолютному нулю, однако российским и зарубежным ученым удалось несколько лет назад показать, что они могут возникать и при комнатной температуре. Также ученые научились создавать своеобразные квантовые вихри внутри "жидкого света", напоминающие по свойствам воронки с экзотическими свойствами, которые возникают во вращающемся жидком гелии.
Последующие эксперименты с "жидким светом" показали, что свойствами данных вихрей можно управлять, если поместить поляритонный конденсат в специальную эллиптическую оптическую ловушку, в которой он сможет занимать два близко расположенных энергетических уровня. Переключения между этими состояниями заставляют квантовые воронки менять направление вращения, чем можно пользоваться для управления их свойствами.
"Мы обнаружили, что при оптическом возбуждении поляритонного конденсата и при его захвате в оптическую ловушку, он может занимать два близко расположенных энергетических уровня, которые могут формировать массивы квантовых вихрей с периодически изменяющимися топологическими зарядами", - пояснил младший научный сотрудник "Сколтеха" Кирилл Ситник, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Подобные результаты опытов, как отмечают ученые, открывают дорогу для использования квантовых вихрей для разработки более совершенных оптических пинцетов, а также повышения пропускной способности каналов передачи данных в оптоволоконных системах связи и решения других сложных задач.