Nature-ს მოხსენებების თანახმად, მკვლევარებმა ლაზერული სხივის ზეგამტარად გარდაქმნით უდიდეს მიღწევას მიაღწიეს, რაც კვანტური ფიზიკის მნიშვნელოვანი წინსვლაა და მატერიის ეგზოტიკური მდგომარეობების შესწავლის ახალ გზებს ხსნის.
ლაზერული სხივის ზეგამტარ მდგომარეობად გარდაქმნა კვანტური ფიზიკის მნიშვნელოვანი წინსვლაა. მკვლევარებმა ამას მიაღწიეს სპეციალურად შექმნილი გალიუმის არსენიდის ნაჭერზე ლაზერის სხივის გასროლით, რომელსაც ქედები ჰქონდა. მასალასთან სინათლის ურთიერთქმედების შედეგად წარმოიქმნა პოლარიტონები – სინათლისა და მატერიის თვისებების შემაერთებელი ჰიბრიდული ნაწილაკები. ეს პოლარიტონები ქედებით წინასწარ განსაზღვრული წესით შეიზღუდა, რამაც აიძულა ისინი ზეგამტარი სტრუქტურის ფორმირებაში ორგანიზებულიყვნენ.
ეს ახალი მიდგომა განსხვავდება წინა მეთოდებისგან, რომლებიც ზეგამტარების შესაქმნელად ზეგაცივებულ ატომურ სისტემებზე იყო დაფუძნებული. ფოტონური კრისტალური ტალღგამტარების გამოყენებით, ჯგუფმა დააკვირდა ექსციტონ-პოლარიტონების კონდენსაციას უფსკრულში მოქცეულ მდგომარეობებში. შედეგად მიღებულ ზეგამტარს მყარი სხეულის მსგავსი კრისტალური სტრუქტურა და სითხის მსგავსი თვისებებიც გამოავლინა, მათ შორის ნულოვანი სიბლანტე. ეს გარღვევა არა მხოლოდ კვანტურ ფიზიკაში სინათლის მრავალფეროვნებას წარმოაჩენს, არამედ უზრუნველყოფს ახალ პლატფორმას მატერიის ეგზოტიკური მდგომარეობების შესასწავლად დრაივიან-დისსიპაციურ კონტექსტებში.
მკვლევარებმა მკაცრი ტესტები ჩაატარეს იმის დასადასტურებლად, რომ სინათლეზე დაფუძნებულ სტრუქტურას ნამდვილად ჰქონდა ზეგამტარის თვისებები. ამ ექსპერიმენტებმა რამდენიმე ძირითადი მახასიათებელი გამოავლინა, რომლებიც ზეგამტარს განმარტავს:
- მყარი და სითხის ერთდროული თვისებები: სტრუქტურა ავლენდა როგორც კრისტალურ წესრიგს, ისე ხახუნის გარეშე დინებას, რაც ზეგამტარობის დამახასიათებელი ნიშანია.
- ნულოვანი სიბლანტე: ტესტებმა დაადასტურა შინაგანი ხახუნის არარსებობა, რაც ზეგამტარს წინააღმდეგობის გარეშე დინების საშუალებას აძლევს.
- სიმკვრივის მოდულაცია: გაზომვებმა აჩვენა პოლარიტონის სიმკვრივის პერიოდული ცვალებადობა, რაც მთარგმნელობითი სიმეტრიის დარღვევაზე მიუთითებს საოცარი სიზუსტით (ათასში რამდენიმე ნაწილი).
- გლობალური ფაზის კოჰერენტულობა: ტალღური ფუნქციის ფაზაზე პირდაპირი წვდომა მკვლევარებს ზედინების კომპონენტის ლოკალური კოჰერენტულობის დადასტურების საშუალებას აძლევდა.
- ფონონური დინამიკა: გუნდმა აჩვენა პოტენციალი, რომ მათ სინთეზურ ფოტონურ მასალას ფონონის მსგავსი აღგზნებები მიეღო, რაც მის ზეგამტარ ბუნებას დამატებით ადასტურებს.
ეს დაკვირვებები დამაჯერებელ მტკიცებულებას იძლევა ამ ახალ პოლარიტონზე დაფუძნებულ სისტემაში ზეგამტარობის წარმოქმნის შესახებ და ხსნის მატერიის ამ ეგზოტიკური მდგომარეობის არაწონასწორულ, ფოტონურ კონტექსტებში შესწავლის ახალ შესაძლებლობებს.
ეს გარღვევა ახალ საინტერესო გზებს ხსნის ზეგამტარებისა და ეგზოტიკური კვანტური მდგომარეობების შესასწავლად. სინათლეზე დაფუძნებულ ზეგამტარებს შესაძლოა უპირატესობები ჰქონდეთ ატომურ ანალოგებთან შედარებით და ხელი შეუწყონ ზეგამტარი ფიზიკის უფრო ღრმა შესწავლას. ახალმა ფოტონურმა პლატფორმამ შესაძლოა კვლევის ინოვაციურ მიმართულებებს შეუწყოს ხელი მატერიის ეგზოტიკური ფაზების შესწავლაში. მკვლევარები გეგმავენ, გააგრძელონ სინათლისგან დამზადებული ზეგამტარის სტრუქტურისა და თვისებების შესწავლა, რამაც შესაძლოა მომავალი ტექნოლოგიური გამოყენების გზა გახსნას. ამასთან, პოლარიტონების კონდენსატებში ზეგამტარობის დაკვირვება ფოტონური კრისტალური ტალღგამტარების ფარგლებში დრაივიან-დისსიპაციურ კონტექსტში ამ ეგზოტიკური მდგომარეობის წარმოქმნას ავლენს და კვანტური ფენომენების ჩვენს გაგებას კიდევ უფრო აფართოებს.
