Впервые получен конденсат Бозе-Эйнштейна из фотонов

Для получения Бозе-Эйнштейновского конденсата частицы следует очень сильно охладить. Но для фотонов охлаждение фактически означает исчезновение, к тому же чем ниже температура излучающего тела, тем меньше число самих фотонов. Поэтому долгое время создание необычного состояния для света считалось невозможным.

Физики из университета Бонна нашли способ обойти это препятствие. Они использовали два зеркала с высокой отражающей способностью, между которыми поместили раствор с красителем. Его молекулы регулярно захватывали и вновь испускали проходящие фотоны.

В ходе этого процесса излучение снижало свою температуру до уровня температуры жидкости, то есть комнатной температуры. (Строго говоря, температура фотонов — это температура идеального абсолютно чёрного тела, которое выдавало бы такое же излучение).

При помощи лазера учёные значительно нарастили число фотонов, пойманных между зеркалами, так, что те в конце концов перешли в новое состояние — превратились в суперфотон, то есть стали вести себя как одна частица. Тут наблюдается аналогия с объединяющимися атомами в обычном Бозе-Эйнштейновском конденсате. (Подробности опыта можно найти в пресс-релизе университета и статье в Nature).

Авторы эксперимента считают, что новый вид конденсата пригодится как в фундаментальных исследованиях (изучение слабо взаимодействующего практически двухмерного Бозе-газа), так и в прикладной физике. Например, фотонный конденсат может привести к созданию компактных источников когерентного излучения в ультрафиолетовом, а возможно, и рентгеновском диапазоне. Такие приборы в свою очередь будут охотно восприняты в ряде отраслей, в частности, в производстве микросхем.

(Читайте также о ловушке для радуги, заморозке света и создании Бозе-Эйнштейновского конденсата из кальция, а ещё о первом таком опыте в условиях микрогравитации).

Источник(и):
membrana.ru