Технології

З квантових квазічастин запропонували зробити крихітні і потужні джерела світла

Квазічастинки підійдуть для створення джерел світла таких же потужних як кращі з існуючих лазерів, але набагато більш компактних, вважають дослідники.

Міжнародна група фізиків запропонували різні способи використання квазічастин для створення потужних і мініатюрних джерел світла. Вони підійдуть для неруйнівного сканування вірусів, дослідження біологічних процесів, виробництва мікроелектроніки і астрофізичних досліджень.

Квазічастки утворюються безліччю електронів, які прямують синхронно. Такі частинки можуть рухатися з будь-якою швидкістю — навіть швидше за світло — і протистояти потужним зовнішнім силам, наприклад, поблизу від чорної діри. Найцікавіша особливість квазічастин — «здатність рухатися способами, які заборонені законами фізики, які керують окремими частинками», відзначають фізики.

Дослідники вивчили унікальні властивості квазічастин в плазмі за допомогою моделювання на суперкомп’ютерах Європейського спільного підприємства з високопродуктивних обчислень. Аналіз показав, що хоча кожен електрон здійснює відносно прості руху, загальне випромінювання їх сукупності може імітувати випромінювання частинки, що рухається швидше за світло, або частинки, що коливається.

Моделювання показує, що ці властивості квазічастин можна використовувати для створення потужних джерел когерентного випромінювання з широким спектром від терагерцевого діапазону до крайнього ультрафіолету. Вони можуть замінити сучасні аналоги — лазери на вільних електронах.

Останнім потрібні громіздкі прискорювачі (до декількох км), щоб отримати досить яскравий промінь. Це обмежує можливості для практичного застосування в лабораторіях, лікарнях і на виробничих підприємствах. Теорія, описана в дослідженні, передбачає, що квазічастинки будуть виробляти неймовірно яскраве світло, долаючи невелику відстань. Дослідники планують практичні експерименти, щоб продемонструвати коректність моделювання.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

Цей сайт використовує Akismet для зменшення спаму. Дізнайтеся, як обробляються ваші дані коментарів.

Back to top button