Ученые-физики продемонстрировали возможность создания сложных “молекул”, состоящих из фотонов света

IT новости на Учитель программирования Ру
Это может быть очередным шагом к созданию реального светового меча, хотя до момента воплощения данной идеи в реальности пройдет еще весьма немало времени. Этим шагом является работа группы физиков и физиков-теоретиков из американского Национального Института Стандартов и Технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST), которые продемонстрировали возможность объединения фотонов, невесомых частиц света, в сложные образования наподобие молекул, обладающих весьма экзотическими свойствами, силами взаимодействия внутри молекулы и с окружающей средой.

Первым шагом в этом направлении стала работа ученых из исследовательского Центра изучения ультрахолодных атомов Гарварда-Массачуссетса (Harvard-MIT Center for Ultracold Atoms) и Калифорнийского технологического института, которые в 2013 году нашли способ связать два фотона так, что они двигались по своей траектории буквально “сидя друг на друге”. Демонстрация этого эффекта стала огромным достижением благодаря тому, что никому ранее не удавалось не то, чтобы создать подобие материи, состоящей из фотонов света, но и заставить фотоны сильно взаимодействовать друг с другом.

Недавно, ученые из NIST и университета Мэриленда продемонстрировали, пока только в теории, что управляя несколькими параметрами процесса можно заставить фотоны двигаться в связанном состоянии, соблюдая строго заданное расстояние между ними. В случае с двумя фотонами, двигающимися в такой формации, их образование тождественно молекуле водорода, а сами фотоны тождественны двум атомам этого элемента.

“По существу это не является обычной молекулой. Но некоторые особенности позволяют рассматривать находящиеся строго на определенном расстоянии друг от друга фотоны в качестве одной целостной структуры” – рассказывает Алексей Горшков, ученый из NIST, – “Сейчас мы исследуем методы, позволяющие нам создать сложные образцы “световой материи”, из которой, в свою очередь, можно будет “составлять” еще более сложные образования”.

Результаты последних исследований ученых из NIST указывают на возможность создания молекулы из фотонов света. Отсюда следует логичный вопрос – что же мешает создать световой меч? “Получение связанных фотонов света является еще очень трудным делом, требующим создания некоторых чрезвычайных условий, которые могут быть воспроизведены только в большой лабораторной комнате, битком набитой сложнейшим оборудованием” – рассказывает Алексей Горшков, – “Минимизация всего этого до уровня рукоятки светового меча сейчас невозможна в силу очень большого количества причин. Так что не ожидайте скорого появления реальных световых мечей в ближайшем магазине подарков или детских игрушек. Тем не менее, уже сейчас мы видим несколько областей применения световых молекул даже с учетом нынешнего уровня развития этой технологии”.

“Множество современных технологий основано на использовании света” – объясняет Горшков, – “Коммуникационные технологии, технологии создания высококачественных изображений и многие другие могут быть кардинально улучшены за счет использования не единичных фотонов, а формирований из фотонов, которые взаимодействуют между собой и с окружающим миром весьма экзотическим способом”.

В настоящее время ученые работают над реализацией практической проверки разработанной ими теории. И если им это удастся, данное достижение сможет стать основой череды важных научных открытий и ряда новых технологий, которые смогут оказать существенное влияние не только на науку и технику, но даже и затронуть нашу повседневную жизнь.

Источник


Поделиться ссылочкой: