Μπορεί το φως να συμπεριφερθεί σαν… στερεό; Αν και ακούγεται σαν σενάριο επιστημονικής φαντασίας, ερευνητές στην Ιταλία κατάφεραν να δημιουργήσουν μια εξαιρετικά σπάνια κβαντική κατάσταση, στην οποία το φως παρουσιάζει χαρακτηριστικά που θυμίζουν στερεή ύλη. Το επίτευγμα δημοσιεύθηκε στο κορυφαίο επιστημονικό περιοδικό Nature και ήδη θεωρείται σημαντικό βήμα για το μέλλον της κβαντικής τεχνολογίας.

Η ανακάλυψη δεν σημαίνει ότι οι επιστήμονες «πάγωσαν» το φως ή το μετέτρεψαν σε ένα αντικείμενο που μπορεί κάποιος να αγγίξει. Στην πραγματικότητα, δημιούργησαν ένα ειδικό κβαντικό σύστημα όπου τα φωτόνια αλληλεπιδρούν έντονα με την ύλη, σχηματίζοντας υβριδικά σωματίδια γνωστά ως πολαριτόνια. Υπό αυτές τις συνθήκες, το σύστημα εμφανίζει ιδιότητες μιας λεγόμενης υπερστερεής κατάστασης (supersolid).

Οι υπερστερεές καταστάσεις αποτελούν ένα από τα πιο παράξενα φαινόμενα της κβαντικής φυσικής, καθώς συνδυάζουν δύο ιδιότητες που μοιάζουν ασύμβατες: διατηρούν οργανωμένη δομή, όπως ένα στερεό, ενώ ταυτόχρονα επιτρέπουν στα σωματίδια να κινούνται χωρίς σχεδόν καμία αντίσταση, όπως σε ένα υπερρευστό.

Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι η νέα αυτή γνώση θα μπορούσε να οδηγήσει σε σημαντικές εφαρμογές τα επόμενα χρόνια, όπως πιο ισχυρούς κβαντικούς υπολογιστές, νέες φωτονικές τεχνολογίες και αισθητήρες εξαιρετικά υψηλής ακρίβειας. Αν και οι πρακτικές εφαρμογές βρίσκονται ακόμη σε πρώιμο στάδιο, το επίτευγμα προσφέρει μια νέα ματιά στον τρόπο με τον οποίο μπορεί να συμπεριφέρεται το φως όταν ακολουθεί τους παράξενους κανόνες της κβαντικής φυσικής.

Η έρευνα υπενθυμίζει ότι η επιστήμη εξακολουθεί να ανακαλύπτει ιδιότητες της φύσης που μέχρι πριν από λίγα χρόνια έμοιαζαν αδύνατες. Και ίσως, στο μέλλον, αυτές οι ανακαλύψεις αποτελέσουν τη βάση για τεχνολογίες που σήμερα μπορούμε μόνο να φανταστούμε.

Πηγή: Nature
Επιμέλεια: Βάγια Ραφαηλία Παράσχου