Впервые получен конденсат бозе-эйнштейна из фотонов
Конденсат Бозе-Эйнштейна из фотонов, вместо привычных уже для физиков атомов, удалось взять группе учёных из Боннского университета (Universitat Bonn).
Для получения Бозе-Эйнштейновского конденсата частицы направляться сильно охладить. Но для фотонов охлаждение практически свидетельствует исчезновение, к тому же чем ниже температура излучающего тела, тем меньше число самих фотонов. Исходя из этого продолжительное время создание необыкновенного состояния для света считалось неосуществимым.
Физики из университета Бонна нашли метод обойти это препятствие. Они применяли два зеркала с высокой отражающей свойством, между которыми поместили раствор с красителем. Его молекулы систематично захватывали и снова испускали проходящие фотоны.
На протяжении этого процесса излучение снижало собственную температуру до отметки температуры жидкости, другими словами комнатной температуры. (Строго говоря, температура фотонов — это температура совершенного полностью тёмного тела, которое выдавало бы такое же излучение).
Рис. 1. Схема опыта. Ниже продемонстрирована резкая конденсация излучения (распределения интенсивности света в ловушке) по достижении фотонами критического числа.
Слева – свет до, справа – по окончании для того чтобы перехода (иллюстрации Jan Klars, Julian Schmitt, Frank Vewinger, Martin аккумуляторная/Nature).
При помощи лазера учёные существенно нарастили число фотонов, пойманных между зеркалами, так, что те в итоге перешли в новое состояние — превратились в суперфотон, другими словами стали вести себя как одна частица. Тут отмечается аналогия с объединяющимися атомами в простом Бозе-Эйнштейновском конденсате. (Подробности опыта возможно отыскать в пресс-статье и релизе университета в Nature).
Рис. 2. Создатели фотонного конденсата Бозе-Эйнштейна (слева направо): Юлиан Шмитт (Julian Schmitt), Ян Клерс, Франк Февингер (Frank Vewinger) и Мартин Вайтц (Martin Weitz) (фото Volker Lannert/ Universitat Bonn).
Авторы опыта уверены в том, что новый вид конденсата понадобится как в фундаментальных изучениях (изучение слабо взаимодействующего фактически двухмерного Бозе-газа), так и в прикладной физике. К примеру, фотонный конденсат может привести к созданию компактных источников когерентного излучения в ультрафиолетовом, а быть может, и рентгеновском диапазоне. Такие устройства со своей стороны будут с радостью восприняты в ряде отраслей, например, в производстве микросхем.
(Просматривайте кроме этого о ловушке для радуги, создании и заморозке света Бозе-Эйнштейновского конденсата из кальция, а ещё о первом таком опыте в условиях микрогравитации).
По данным: