"Rzeczywiście udało nam się zmienić światło w ciało stałe. To niesamowite" - mówi Dimitris Trypogeorgos z Narodowej Rady Badań (CNR) we Włoszech. Naukowiec przypomina, że jego kolega Daniele Sanvitto z CNR, ponad dekadę temu wykazał, jak światło może stać się cieczą. Teraz ich zespół poszedł krok dalej i wykorzystał światło do stworzenia czegoś zupełnie nowego - kwantowego „ciała superstałego”.

Ciała superstałe ("supersolids") to materiały, które łączą cechy ciała stałego i cieczy. Charakteryzują się zerową lepkością i regularną strukturą krystaliczną, przypominającą układ atomów w kryształach soli. Dotychczas te niezwykłe materiały były tworzone wyłącznie w laboratoriach, w warunkach ekstremalnych temperatur, gdzie dominowałyby inny efekty kwantowe.

W tym innowacyjnym eksperymencie badacze użyli półprzewodnikowego materiału z arsenku galu i aluminium oraz lasera. Skierowali laser na mały fragment półprzewodnika z charakterystycznym wzorem. Złożone interakcje między światłem a chropowatym materiałem stworzyły hybrydowe cząsteczki znane jako polarytony.

Te polarytony, dzięki wzorowi na półprzewodniku, mogły poruszać się i osiągać różne poziomy energii. Udało im się uwięzić te formy światła i przekształcić je w coś, co może przypominać ciało superstałe.

Badacze z CNR zauważają, że ich eksperyment otwiera nowe możliwości w zrozumieniu kwantowych form materii. Daniele Sanvitto twierdzi, że ich zespół musiał dokładnie zmierzyć wiele właściwości tych uwięzionych cząstek, aby udowodnić, że można je określić zarówno jako ciała stałe, jak i pozbawione lepkości cieczy. To ogromne wyzwanie, ponieważ nikt wcześniej nie zrealizował ani nie badał ciał stałych stworzonych ze światła.

Eksperyment ten dostarcza cennych informacji na temat tego, jak materia kwantowa może zmieniać stan skupienia, przechodząc przez różne fazy. Alberto Bramati z Sorbony zwraca uwagę, że choć zespół CNR jasno zademonstrował możliwość stworzenia „supersolidu”, dalsze badania są kluczowe do uzyskania pełnego zrozumienia jego właściwości.

Dimitris Trypogeorgos podkreśla, że ciała superstałe oparte na świetle mogą być łatwiej manipulowane niż ich odpowiedniki oparte na atomach. To pierwszy krok w odkrywaniu nowych, zaskakujących form organizacji materii. "Jesteśmy naprawdę na początku czegoś nowego" - podsumowuje badacz. To odkrycie otwiera drzwi do nowych technologii i zastosowań, które mogą zrewolucjonizować nasze rozumienie materii i jej zachowań w przyszłości.