Eine kürzlich durchgeführte Studie zeigte, dass es möglich ist, eine neue Form des Lichts, durch die Verknüpfung von Licht mit einem Elektron, was zu einer kombiniert werden die Eigenschaften beider. Nach Ansicht der Wissenschaftler vom Imperial College in London, die die Forschung durchgeführt haben, Zusammenhang Licht und Elektron besitzen Eigenschaften, die Sie führen, um zur Schaffung von schaltungen, die mit Paketen Licht — Photonen — Elektronen statt.
Auch dies ermöglicht es den Wissenschaftlern, zu studieren Quanten-physikalischen Phänomene, in denen die beteiligten Teilchen kleiner als Atome.
In herkömmlichen Materialien Licht interagiert mit einer Reihe von Elektronen, die auf der Oberfläche und innerhalb des Materials. Aber mit der theoretischen Physik zur Simulation des Verhaltens des Lichtes und der vor kurzem entdeckten Klasse von Materialien, bekannt als topologische Isolatoren, die Forscher am Imperial College haben herausgefunden, dass er kommunizieren kann nur mit einem Elektron auf der Oberfläche.
Dies ermöglicht eine Kopplung, die Eigenschaften des Lichtes und des Elektrons. In der Regel, Licht bewegt sich in einer geraden Linie, sondern auf das Elektron gebunden, er folgt seinen Weg auf der Oberfläche des Materials.
In einer Studie in Nature Communications, Dr. Vincenzo Giannini und seine Kollegen simulierten ein solches Zusammenwirken, unter Zugrundelegung der наночастицу — kleine Birne weniger 0,00000001 Meter im Durchmesser — aus einer topologischen Isolator.
Ihre Modelle zeigten, dass genauso, wie das Licht nimmt die Eigenschaften des Elektrons und läuft auf einem Teilchen, also Elektron und nimmt einige Eigenschaften des Lichtes. In der Regel, wenn die Elektronen bewegen sich auf Materialien — zum Beispiel im Schaltplan — Sie stoppen bei der Begegnung mit einem defekt. Aber wie zeigte die Gruppe Giannini, auch wenn auf der Oberfläche der Nanopartikel wurden unvollkommene Grundstücke, Elektron trotzdem überwand Sie mit Hilfe von Licht.
Wenn dies könnte gelten für Photon-Systeme, Sie werden robuster und weniger anfällig für Zerstörung und körperliche defekte.
«Die Ergebnisse dieser Studie haben einen großen Einfluss darauf, wie wir uns vorstellen, das Licht. Topologische Isolatoren haben gerade in den letzten zehn Jahren, aber Sie bieten uns bereits neue Phänomene zu erforschen, und neue Wege für die überprüfung der wichtigsten Konzepte in der Physik», sagt Giannini. Und fügt hinzu, dass die Phänomene, modelliert Sie in den Experimenten beobachtet werden können mit der Anwendung moderner Technologien, und seine Gruppe arbeitet bereits mit Physiker-Experimentatoren über die Verkörperung dieser.
Er glaubt, dass der Prozess, der führt zur Schaffung einer neuen Form von Licht, gewünscht skaliert werden können, um ähnliche Phänomene beobachtet wurden viel leichter. In der heutigen Zeit, Quanten-Phänomene kann man nur durch das Studium sehr kleine Objekte oder переохлажденные Objekte, aber der Letzte Durchbruch kann den Wissenschaftlern ermöglichen, zu studieren diese Art von Verhalten bei Raumtemperatur.
Wissenschaftler haben herausgefunden, dass das Licht existieren kann, in einer bisher unbekannten Form
Ilja Hel