ایجاد گرداب‌های غول پیکر کوانتومی با نور و ماده
ممکن است متوجه نشده باشید، اما احتمالاً تاکنون شاهد یک سیستم گردابی یا گردبادی بوده‌اید. به عنوان مثال، هنگامی که حجم قابل توجهی از آب در سینک پیچ می‌خورد و پایین می‌رود می‌توان یک سیستم گردابی را مشاهده کرد یا هنگام پرواز با هواپیما یک گردباد را دیده یا احساس کرده باشید.
اکنون محققان روسی "موسسه علوم و فناوری اسکولوو" مشهور به "اسکول‌تک"(Skoltech) و همکارانشان در انگلیس موفق شده‌اند یک گرداب غول پیکر پایدار در تعامل با میعانات "پولاریتون" ایجاد کنند که می‌تواند منجر به ایجاد فرصت‌های جدید در ایجاد منابع نور منسجم با ساختار منحصر به فرد و بررسی فیزیک بسیاری از اجرام در شرایط خشن شود.
پولاریتون شبه‌ذره‌ای حاصل از اتصال قوی امواج الکترومغناطیسی با برانگیختگی دوقطبی الکتریکی یا قطبی مغناطیسی هستند. آنها عبارت از پدیده کوانتومی رایج شناخته شده به عنوان دفع سطح هستند،
"تامسین کوکسان" نویسنده ارشد این مطالعه توضیح داد: تشکیل جریان‌های ثابت ساعت‌گرد یا پادساعت‌گرد "پولاریتون" در امتداد محیط چند ضلعی می‌تواند سُرخوردگی هندسی بین میعانات را موجب شود. میعانات مانند نوسانگرهایی که می‌خواهند در ضد فاز باشند با یکدیگر تعامل دارند. اما یک چند ضلعی عجیب به دلیل تقارن چرخشی نمی‌تواند این رابطه از فاز را برآورده کند، بنابراین پولاریتون‌ها به بهترین حالت بعدی یعنی یک جریان چرخشی می‌روند.
"پاولوس لاگوداکیس" استاد "اسکول‌تک" اضافه کرد: این یک نمایش بسیار خوب از چگونگی استفاده از پولاریتون‌ها برای بررسی برخی از پدیده‌های پیچیده طبیعت است. آنچه ما در اینجا نشان می‌دهیم سیستمی است که ویژگی‌های زیادی را با یک سیاه‌چاله مشترک دارد و حتی در صورت تمایل شاید بتوان آن را سفیدچاله نامید.
محققان توجه خود را به ویژه بر گرداب‌های ایجاد شده توسط پولاریتون‌ها متمرکز کردند که ذرات کوانتومی ترکیبی عجیب و غریبی هستند که نیمی از نور(فوتون) و نیمی از ماده(الکترون) تشکیل شده‌اند. آنها به دنبال تولید گرداب‌ها در این مایعات پولاریتون با مقادیر بالایی از حرکت زاویه‌ای بودند.
به عبارت دیگر، آنها به دنبال گرداب‌هایی بودند که بسیار سریع بچرخند. ایجاد این گرداب‌ها که به گرداب‌های غول پیکر یا ابرگرداب‌ها نیز معروف هستند، بسیار دشوار است.محققان با تغییر حالت سیستم خود و رفتن از یک چند ضلعی به چند ضلعی دیگر کشف کردند که جریان سریع‌تر و سریع‌تر می‌چرخد و یک گرداب غول پیکر با حرکت زاویه‌ای متنوع تشکیل می‌دهد.
این مطالعه در مجله Nature Communications منتشر شده است.
منبع:ایسنا
No tags for this post.
