Физики совершили прорыв в области лазеров. Они создали спиральный лазерный луч и использовали его для создания вихря гибридных частиц света и материи, называемых поляритонами.
Поляритоны — это гибридные частицы, обладающие свойствами как материи, так и света. Способность управлять поляритонными потоками может помочь в разработке совершенно новой технологии, которая свяжет традиционную электронику с новыми лазерными и оптоволоконными технологиями.
«Создание циркулирующих потоков поляритонов — вихрей — и управление ими было давней целью, — сказала Елена Островская, одна из исследовательниц, в пресс-релизе. — Теперь мы можем создать циркулирующий поток этих гибридных частиц и поддерживать его в течение нескольких часов».
Так как же исследователям удалось создать спиральный луч? Они направили лазер на кусок латуни со спиральным узором из отверстий. Затем луч попал в полупроводниковую микрополость — крошечную пластину из арсенида алюминия-галлия, материала, используемого в светодиодах, — и оказался между двумя отражателями.
«Раньше вихри возникали случайным образом и всегда парами, вращающимися в противоположных направлениях, — говорит Роберт Далл, руководивший экспериментальной частью проекта. — Однако с помощью спиральной маски для структурирования лазерного луча мы создали хиральную систему, которая предпочитает одно направление потока. Таким образом, мы можем по желанию создавать один стабильный вихрь».
Полярные вихри не просто дают исследователям возможность заглянуть в квантовый мир. Их также можно использовать для создания чрезвычайно чувствительных детекторов электромагнитных полей. Кроме того, их можно использовать в качестве носителей квантовой информации.
«Поляритоника — это быстро развивающаяся область исследований во всем мире, — говорит Островская. — Мы надеемся, что сможем создать сеть групп, изучающих эти устройства по всей Австралии, и выйти на международный уровень».