Các nhà khoa học Ý đạt được bước nhảy vọt lượng tử: 'Đóng băng' ánh sáng, hé lộ trạng thái siêu rắn

Các nhà khoa học Ý đã đạt được một thành tựu đột phá bằng cách 'đóng băng' ánh sáng, chứng minh khả năng hoạt động như một chất siêu rắn của nó. Được công bố trên *Nature*, nghiên cứu do Antonio Gianfate và Davide Nigro dẫn đầu, tiết lộ rằng ánh sáng có thể đồng thời thể hiện các đặc tính của dòng chảy không ma sát và cấu trúc giống chất rắn. Khám phá này đánh dấu một tiến bộ quan trọng trong vật lý lượng tử, có khả năng cách mạng hóa công nghệ lượng tử. Chất siêu rắn, trước đây chỉ được quan sát thấy trong chất ngưng tụ Bose-Einstein gần độ không tuyệt đối, là một trạng thái vật chất hiếm gặp thể hiện cả độ cứng và tính lưu động. Nhóm nghiên cứu Ý đã thao túng các photon bằng cách sử dụng một nền tảng bán dẫn, sử dụng cấu trúc gali arsenide với các gờ siêu nhỏ. Bằng cách bắn một tia laser, họ đã tạo ra các hạt ánh sáng-vật chất lai được gọi là polariton. Khi mật độ photon tăng lên, các chất ngưng tụ vệ tinh hình thành, hiển thị một cấu trúc không gian cho thấy tính siêu rắn. Những tác động đối với điện toán lượng tử là rất lớn. Ánh sáng siêu rắn có thể cho phép tạo ra các qubit ổn định hơn, rất quan trọng đối với máy tính lượng tử. Hơn nữa, thao tác ánh sáng này có thể cách mạng hóa các thiết bị quang học và nâng cao sự hiểu biết của chúng ta về cơ học lượng tử. Nghiên cứu trong tương lai nhằm mục đích tinh chỉnh các kỹ thuật này và ổn định sự hình thành ánh sáng siêu rắn, có khả năng định hình lại sự hiểu biết của chúng ta về năng lượng, ánh sáng và vật liệu lượng tử.