Американские ученые создали каустики на квантовой материи

Физики из США направляли атомный лазер на атомные облака, которые были охлаждены почти до абсолютного нуля. Благодаря этим воздействиям удалось образовать каустики на поверхности материи. Каустики - узоры, похожие на преломления света на дне бассейна, но из вещества. Статья с результатами исследования была опубликована на страницах журнала Nature Communications.

Ученые заявляют, что такие узоры начинают работать по принципу световых волн, приобретая аналогичные свойства. Исследователи поясняют, что с поверхности образованных таким образом кристаллов можно собирать излучение. В частности, была продемонстрирована возможность собирать излучение лазера для передачи ему энергии с помощью волны, проходящей через кристалл.

Исследование проводилось в рамках проекта по изучению свойств материала, участники которого раньше использовали другой подход. Исследователи пытались получить из атомов и молекул вещества частицы, которые выглядели бы не как фотоны, а как частицы света.

В ходе нового исследования исследователи выбрали объект размером около 1,5 миллиметров, который имеет примерно такие же кристаллическую решетку, что и молекулы воды. В качестве источника энергии ученые выбрали лазер.

Используя лучевое излучение, ученые смогли создать каустику размером около 6 микрометров. Поскольку вещество было почти полностью погружено в жидкость, ученым удалось реализовать принцип работы светового луча.

Каустики, как и фотоны света, представляют собой сгустки энергии. При пропуске через них света атомы начинают светиться, меняя свою форму. Световые волны, идущие через кристаллы, вызывают изменения в расположенных на их поверхности частицах вещества.

Как и в случае с лазером, ученым потребовалось несколько импульсов с разной длиной волны, которые позволили получить сложный узор на поверхности объекта.