Получен квантовомеханический эффект, наблюдаемый невооруженным глазом

Ученые Кембриджского университета, проф. Джереми Баумберг (Jeremy Baumberg), д-р Габ Кристман (Gab Christmann) и д-р Наталия Берлофф (Natalia Berloff) построили полупроводниковый чип, который преобразует электроны в квантовое состояние, испускающее свет, причем его можно наблюдать невооруженным глазом. Квантовый поток формируется в процессе освещения устройства лазерным лучом.

Обычно квантовые эффекты можно наблюдать при низких температурах и для очень малых частиц, но за счет одновременного использования электронов и света можно создать квантовые частицы толщиной в человеческий волос, обладающие свойствами полупроводника.

Использование внутри чипа микроскопических ям позволяет максимально приблизить световой луч к перемещающимся электронам, в результате формируются практически невесомые поляритоны, которые могут беспрепятственно перемещаться (т.н. квантовая жидкость). Ученые построили образец чипа, при помещении которого в свет двух лазеров квантовая жидкость начинает осциллировать и формирует известные маятниковые квантовые состояния, но в тысячи раз больше обычных. В результате квантовая жидкость получает особенные свойства, например оказывает сопротивление самой себе, образует водовороты и формирует линии. Перемещая лазерные лучи, этими линиями квантовой жидкости можно управлять. А при добавлении дополнительных лазеров можно формировать еще более сложные лазерные состояния.

Разработка может стать основой для создания нового поколения сверхчувствительных гироскопов для измерения гравитации, магнитного поля, а также для формирования квантовых цепей.

Исследования проводились при финансовой поддержке Европейского Союза и Engineering and Physical Sciences Research Council. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Physics.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI