Исследователи установили, что если начать с широкой однородной накачки, а затем ограничить зону накачки конечной областью, то от ее границ внутрь побегут локализованные волны.
Физический смысл этого перехода можно понять и интуитивно: резкая граница накачки — это место, в котором система испытывает перепад условий, своего рода «берег», от которого отталкиваются волны плотности. Сталкиваясь в центре, они не гасят друг друга, а сливаются в устойчивый яркий пик высокой интенсивности, возвышающийся над однородным фоном конденсата
Самолокализация обусловлена тонким балансом между нелинейным усилением на границах области накачки и кинетической энергией, распределенной по системе. Усиление, поступающее с краев, в точности компенсирует потери в центре, удерживая пик в состоянии динамического равновесия. Самоподдерживающийся пик при этом никуда не движется — он стоит на месте, как маяк, пока работает накачка.
Алексей Кавокин, директор Международного центра теоретической физики им. А. А. Абрикосова МФТИ, прокомментировал: «Мы привыкли думать, что светлые солитоны при однородной накачке нежизнеспособны, это была почти что догма в физике поляритонов. Отталкивающие взаимодействия должны сглаживать пики плотности поляритонов, делая светлые солитоны нестабильными. Теперь же выяснилось, что светлый солитон все-таки можно сделать стабильным: достаточно правильно выбрать геометрию: ограничить пространственные размеры зоны накачки. Тогда граница сама становится источником локализации. Конденсат как будто „знает”, что его поджимают с краев, и отвечает на это формированием устойчивой яркой структуры в центре. Что особенно ценно — нам удалось показать, что этот механизм работает даже в тех режимах, где однородный конденсат либо слабо устойчив, либо вовсе неустойчив. То есть наш метод не просто расширяет арсенал известных солитонных решений, он позволяет стабилизировать систему там, где без него порядка не возникает. Поляритоны — это уникальная лаборатория нелинейной квантовой оптики. Они позволяют нам наблюдать в твердом теле эффекты, которые в атомных конденсатах требуют сверхнизких температур и сложнейшего оборудования. То, что мы описываем в опубликованной работе, может быть реализовано в эксперименте уже сейчас — с оборудованием, которое есть во многих лабораториях мира».
С практической точки зрения результаты вписываются в широкую повестку поляритонных технологий. Поляритонные конденсаты давно рассматриваются как перспективная платформа для оптических вычислений нового поколения: поляритонные нейроны, логические элементы и ультрабыстрые переключатели разработаны на концептуальном уровне, а ряд из них уже продемонстрирован экспериментально. Устойчивые локализованные пики, которые можно воспроизводимо создавать, позиционировать и настраивать, это потенциальные носители информации в таких системах, своего рода «биты», записанные светом в квантовой среде. В отличие от электронных схем, оптические устройства на поляритонах работают на пикосекундных временных масштабах и практически не рассеивают тепло, что делает их привлекательными с точки зрения энергоэффективности.
Кроме того, поляритонные системы могут использоваться в качестве квантовых симуляторов для изучения нелинейной динамики и фазовых переходов в сильно неравновесных системах. Это актуально для физики конденсированного состояния, астрофизики и биофизики.
Поставщик элементов окололунной станции попытался сдать клиентам изделия, подвергшиеся коррозии еще до начала его монтажа.
