Superfluidos Polariton

Imagina una nueva forma de materia que puede utilizar un haz de luz para llevar la energía de un lugar a otro, o para generar ultra potentes rayos láser con los pequeños el consumode energía, o incluso para transferir las señales ópticas - bits que viajan a través de las fibras óptica - a través de un material sólido. Este es el horizonte vislumbrado de una encuesta que acaba de crear un nuevoestado físico de la materia.
Físicos de la Universidad Pittsburgh y los Laboratorios Bell, miembrosEstados Unidos, han descubierto esta nueva forma de materia, que combina las características de un superconductor y un haz de láser. Es un material sólido lleno de una serie de partículas de energía conocido comopolaritones . Los polaritones fueron encarcelados y había disminuido su velocidad en elinterior del nuevo material.
Superfluido polaritones
Este estado de la materia hasta ahora desconocido, llamado un superfluido de polaritones , introduce un método radicalmente nuevo a cualquiera de la energía se mueven de un punto a otro, y para generar un haz de luz coherente - un láser - usando una cantidad muy pequeña de la energía.
Los polaritones fueron capturados en la forma de unsuperfluido dentro de las estructuras ópticas construidos en capas, cada una medición nanómetros de espesor. En los superfluidos, y sus equivalentes superconductores sólidas - el material se consolida para actuar como una sola energía de las olas, no como partículas individuales.
En los superconductores, este comportamiento es que permite el flujo continuo de electricidad. En el nuevo estado de lamateria ahora se muestra, el comportamiento de onda provoca la generación de un haz de luz pura, similar a un rayo láser, pero eficiente mucha más energía.
Superconductores y los superfluidos tradicionales requieren temperaturas extremadamente bajas para funcionar. El superfluido de polaritones es estable a temperaturas mucho más altas, y los científicos creen que pronto será posible para demostrar sufuncionamiento a temperatura ambiente.
El material está todavía lejos de una aplicación práctica y se pudo observar sólo en condiciones muy controladas dentro del laboratorio. Para atrapar a los polaritones, los científicos utilizaron una técnica similar a la utilizada para la demostración de un superfluido compuesto de átomos en estado gaseoso - el familiar de Bose-Einstein, quien ganó elPremio Nobel de Física a tres científicos en 2001.
La superfluidez – la fase de la materia que permite que un fluido ascienda por las paredes de su contenedor – es conocida desde aproximadamente la década de 1930. Desde entonces, la superfluidez se ha convertido en uno de los principales ejemplos de cómo los efectos cuánticos se hacen visibles a escala macroscópica bajo ciertas condiciones. Aunque losfísicos han considerado previamente la posibilidad de la luz superfluida, sus resultados habían sido inconcluyentes hasta el momento. En un nuevo estudio, físicos franceses han demostrado teóricamente que el movimiento superfluido de la luz es posible, y han propuesto un experimento para observar el fenómeno.

En su estudio, publicado en un reciente ejemplar de la revista Physical ReviewLetters, Patricio Leboeuf y Simon Moulieras de la Universidad de Paris-Sud y el CNRS explican que la superfluidez es la capacidad de un fluido de moverse con disipación o viscosidad cero. Un fluido se comporta como un superfluido sólo bajo cierta velocidad crítica; por encima de la velocidad crítica, la superfluidez desaparece. Más comúnmente demostrada en el helio líquido, la superfluidez tiene lugarcuando el helio se enfría y algunos átomos alcanzan su menor energía posible. En este punto, las funciones de onda cuántica de estos átomos empiezan a solaparse y a formar un condensado Bose-Einstein, en el cual todos los átomos se comportan como un único gran átomo, y su naturaleza cuántica se manifiesta a escala macroscópica.
Anteriormente, las investigaciones sobre el movimiento superfluido...