Kwazicząstka będąca w połowie światłem

Powoli zbliżamy się do fizycznej granic miniaturyzacji komputerów, a granica ta straszy nas wstrzymaniem całego postępu ludzkości. Dlatego cieszyć może, że amerykańskim fizykom udało się ostatnio dostrzec kwazicząstki będące w połowie światłem i w połowie materią, które dają nam nadzieję na rychłe przekroczenie tej granicy.

Ekscyton-polaryton - bo taką nazwę nosi owa kwazicząstka - pojawiła się w półprzewodniku, za który posłużył płatek diselenid molibdenu, który oświetlono laserem. Z punktu, w którym skupiła się wiązka lasera rozchodzą się fale - przypominać może to kamień rzucony do jeziora, ale odbywa się w skali nano, a fale te są właśnie kwazicząstkami.

Ekscytony powstają w wyniku oddziaływania elektronu i dziury elektronowej poprzez istniejące między nimi oddziaływanie kulombowskie, a ekscytony-polarytony rodzą się gdy z ekscytonem wiąże się foton - a zatem kwazicząstka taka w połowie składa się z materii, a w połowie ze światła.

Wcześniej udawało się ekscyton-polaryton dostrzec, lecz miało to miejsce w ekstremalnie niskich temperaturach, a teraz sztuka ta powiodła się w temperaturze pokojowej. Dzięki temu dostrzeżono po raz pierwszy jak dokładnie te kwazicząstki są emitowane i jak propagują się.

A badanie to zbliża nas do zupełnie nowych maszyn post-elektronicznych - jeśli udałoby sie opanować takie zjawiska, to bazujące na nich nanofotoniczne układy mogą być miliony razy szybsze od używanych dziś komputerów.

Źródło: , Zdj.: PD