PEP可能在室温下使量子冷凝成为可能

作者:蹇苓

<p>PEP系统</p><p>所研究系统的示意图</p><p>一系列银纳米棒被薄的氮化硅层(灰色)覆盖,以保护银免受氧化,并通过较厚的聚合物层和发光的有机分子(橙色)覆盖</p><p>来自纳米棒(红尾)的光场耦合到分子(由椭圆包围的字母e和h),从而形成等离子体 - 激子 - 极化子(PEP)</p><p>通过增加PEP的密度,研究人员观察到它们的有效冷却,这为它们的量子凝聚铺平了道路</p><p>研究人员利用涂有发光分子的金属纳米粒子阵列创造了一种新型粒子,可以在室温下实现量子凝聚</p><p>来自FOM研究所AMOLF,飞利浦研究和马德里自治大学的研究人员发现了一种新型粒子,它可以在室温下使量子缩合成为可能</p><p>这些粒子,即所谓的PEP,可用于激光和LED中量子力学和应用的基础研究</p><p>研究人员于10月18日在物理评论快报上发表了他们的研究结果</p><p>在量子凝聚(也称为玻色 - 爱因斯坦凝聚)中,具有不同能级的微观粒子坍缩成单一的宏观量子态</p><p>在那种状态下,不再能够区分粒子</p><p>他们失去了个性,所以这个问题可以被认为是一个“超级粒子”</p><p> Bose和Einstein在20世纪20年代预测了量子凝聚,他们推测粒子在非常低的温度下会形成凝结物</p><p>量子凝聚物的第一次实验证明是在20世纪90年代,当时原子气体被冷却到绝对零度(-273°C)以上几十亿分之一</p><p>对这种极低温度的需求与颗粒的质量有关:颗粒越重,发生冷凝的温度越低</p><p>这促使人们不断寻找可能在高于原子温度下凝结的轻微颗粒</p><p>最终的目标是找到在室温下形成冷凝物的颗粒</p><p> PEPs研究人员已经创造了一种粒子,它可以完成任务:极轻的等离子体 - 激子 - 极化子(PEP)</p><p>该粒子是光和物质粒子之间的混合物</p><p>它由光子(光粒子),等离子体(由金属纳米粒子中振荡的电子组成的粒子)和激子(有机分子中的带电粒子)组成</p><p>研究人员使用一系列涂有发光分子的金属纳米粒子制作了PEP</p><p>该系统在加载能量时生成PEP</p><p>通过仔细设计等离子体,激子和光子之间的耦合,研究人员创造了质量比原子质量小万亿倍的PEP</p><p>由于质量小,这些PEP即使在室温下也适合用于量子缩合</p><p>然而,由于系统中的损失(例如金属中的吸收),PEP具有短的寿命,这使得它们保持足够长的时间以冷凝挑战</p><p>第一步研究人员已经展示了PEP凝结的第一步,证明PEP随着密度的增加而降温</p><p>然而,在目前的系统中,冷却受到实验中使用的有机分子的性质的限制,这导致在凝结凝结之前PEP密度饱和</p><p>研究人员设想在未来应该有可能克服这些挑战</p><p> </p><p>应用在很大程度上,PEP由光子组成</p><p>因此,它们的衰变导致光的发射</p><p>这种发射的光具有独特的性质,这可能构成新光学器件的基础</p><p>我看到AMOLF和飞利浦研究公司最近在改进使用类似系统的白光LED方面取得的进展,研究人员表示,玻色 - 爱因斯坦凝聚光可以照亮我们未来的起居室</p><p>出版物:S.R.K.Rodriguez等人,“热化和冷却等离子体 - 激子极化:趋向量子缩合”,Phys</p><p>莱特牧师</p><p> 111,166802,2013; doi:10.1103 / PhysRevLett.111.166802资料来源:物质基础研究基金会,FOM图片:物质基础研究基金会,....