Последните изследвания показват, че е възможно да се създаде нова форма на светлина, като се свърже светлина с един електрон, като по този начин се комбинират свойствата и на двата. Свързаната светлина и електронът биха могли да имат свойства, които биха могли да доведат до вериги, които работят с пакети светлина - фотони - вместо електрони, според учените от Imperial College London, които проведоха изследването.
Това също ще позволи на учените да изучават явленията на квантовата физика, в които участват частици, по-малки от атомите.
В конвенционалните материали светлината взаимодейства с различни електрони, присъстващи на и вътре в материала. Но използвайки теоретичната физика за моделиране на поведението на светлината и новооткрития клас материали, известни като топологични изолатори, изследователи от Imperial College са разбрали, че тя може да взаимодейства само с един електрон на повърхността.
Това ви позволява да създадете двойка, която комбинира свойствата на светлината и електрон. Обикновено светлината пътува по права линия, но когато е прикрепена към електрон, тя ще следва своя път по повърхността на материала.
В проучване, публикувано в Nature Communications, д-р Винченцо Джанини и неговите колеги моделираха такова взаимодействие, използвайки наночастица - малка топка с диаметър по-малка от 0,00000001 метра - от топологичен изолатор.
Техните модели показаха, че както светлината придобива свойствата на един електрон и преминава през частица, така и електронът придобива някои свойства на светлината. Обикновено, когато електроните се движат през материали - например в електрическа верига - те спират, когато срещнат дефект. Но както показа групата на Джанини, дори и да има несъвършени области на повърхността на наночастицата, електронът пак ще ги преодолее с помощта на светлина.
Ако това може да се приложи за фотонни вериги, те ще бъдат по-надеждни и по-малко податливи на разграждане и физически дефекти.
„Резултатите от това изследване ще имат огромно влияние върху това как си представяме светлина. Топологичните изолатори са открити едва през последното десетилетие, но те вече ни предоставят нови явления за изучаване и нови начини за тестване на важни понятия във физиката “, казва Джанини. И добавя, че феномените, които моделира в експерименти, могат да се наблюдават с помощта на съвременни технологии, а неговата група вече работи с експериментални физици, за да приложи това.
Промоционално видео:
Той смята, че процесът, който води до създаването на нова форма на светлина, може да бъде мащабиран, за да се наблюдават много по-лесно подобни явления. В момента квантовите явления могат да се видят само чрез изучаване на много малки предмети или преохладени предмети, но последният пробив може да позволи на учените да изучават това поведение при стайна температура.
ИЛЯ КХЕЛ