Открытая жидкая квазичастица получила название «квантовая капля»
Учёные получили внутри полупроводникового материала комбинацию электронов и дырок (областей атомов, в которых электронов не хватает), которая одновременно обладает рядом свойств заряженной частицы и жидкости. Открытую квазичастицу прозвали «квантовой каплей», или «дроплетоном» (от английского drop – капля). Исследователи, опубликовавшие свою работу в журнал Nature, надеются, что с её помощью можно будет глубже проникнуть в тайны квантовой механики.
Квазичастицы, в отличие от настоящих элементарных частиц, таких как электроны или кварки, являются не реально существующими объектами в полном смысле слова, а лишь результатом взаимодействия в квантовых системах. Однако поведение их напоминает поведение обычных частиц и тем упрощает понимание сложных квантовых систем, поэтому в своих исследованиях специалисты, работающие в это области, постоянно прибегают к этому понятию, передаёт Scientific American.
Как и другие квазичастицы, дроплетоны – первые в своём роде, у которых обнаружены свойства жидкости – встречаются только в твёрдых телах.
Они формируются в полупроводниках. Существование дроплетона ранее теоретически предсказано не было, поэтому их получение в ходе эксперимента оказалось сюрпризом, в том числе для самих авторов открытия, рассказал один из авторов исследования Макилло Кира (Mackillo Kira) из Марбургского университета. Когда об открытом явлении удалось узнать, выяснилось, что оно напоминает частицу, имеет небольшой размер и ведёт себя подобно жидкости. Так оно и получило своё прозвище.
Квантовая капля существует в течение 25 пикосекунд (триллионных долей секунды), но для сложных квазичастиц это сравнительно продолжительный срок. Например, этого достаточно для того, чтобы эксперты могли проводить с ними научные эксперименты. Его длина составляет около 200 нанометров – это в сто с лишним раз больше, чем одиночная пара экситонов, и сопоставимо по размеру с мельчайшими бактериями. Всё это позволяет надеяться, что с его помощью учёные смогут больше узнать, в частности, о взаимодействии света и материи.
Комментарии
"Here we study such complex aggregates and identify a new stable configuration of charged particles that we call a quantum droplet. This configuration exists in a plasma and exhibits quantization owing to its small size. It is charge neutral and contains a small number of particles with a pair-correlation function that is characteristic of a liquid."
мой перевод, без претензии на абсолютную корректность, но надеюсь что основные моменты я передал правильно
"Здесь мы исследуем такие комплексные агрегаты и идентифицируем новую стабильную конфигурацию заряженных частиц, которую мы называем квантовая капля. Эта конфигурация существует в плазме и демонстрирует квантовые свойства из-за ее небольшого размера. Она имеет нейтральный заряд и содержит небольшое количество частиц с парно-корреляционной функцией, что характерно для жидкости."
Это не первый случай, скажем, есть капельная модель ядра, тоже многое объясняет.
Вообще с 70-х - 80-х разные области физики стали пересекаться. Если раньше твердотельщики и гравитационисты не понимали друг друга, то уже в 80-е - на тебе пожалуйста, описание гравитации с помощью уравнений для твердотельных дислокаций. Или, скажем, пузырьковая модель расширения ранней Вселенной, и т.п.