Физики создали условия, в которых свет ведет себя как электрон в твердом теле

Ученые из Польши и России создали систему, в которой фотоны света ведут себя как электроны в твердом теле. По сути, физики наделили фотоны массой и магнитным моментом, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Science.

Международная группа физиков из Польши и России при участии Павлоса Лагудакиса (Pavlos Lagoudakis) из Сколковского института науки и техники впервые создала аналог спин-орбитального взаимодействия для фотонов света. Ученым пришлось заполнить специальную полость микрорезонатора жидким кристаллом с анизотропными оптическими свойствами, которыми можно управлять при помощи внешнего магнитного поля.

В результате различий свойств среды в этой полости электромагнитные колебания стали подчиняться законам, по которым существуют электроны в твердом теле: они получили эффективную массу и магнитный момент.

В дальнейшем ученые продолжат этот эксперимент для поисков необычного поведения фотонов в таком состоянии. Кроме того, эта система может стать идеальным условием для изучения поведения электронов в твердых телах.

Ранее группа физиков из США и Японии впервые в истории провела эксперимент по взаимодействию антиматерии и аксионов, предположительных частиц легкой темной материи. Новый подход, как ожидается, позволит подтвердить или опровергнуть гипотезу о том, что темная материя состоит из аксионов.