Основная идея о квантовой механике состоит в том, что в микроскопическом масштабе у всего, включая вопрос и свет, есть собственность волны к ней. Обычно природа волны не примечательна, поскольку волны очень маленькие, и все волны вне синхронизации друг с другом, так, чтобы их эффекты не были важны. Поэтому, чтобы наблюдать квант механические эксперименты поведения обычно должны выполняться при очень низкой температуре, и при микроскопических шкалах расстояний.
У сверхпроводников, с другой стороны, есть сильное воздействие в исчезновении сопротивления, изменяя всю собственность материала. Ключевой квантовый эффект, который происходит, состоит в том, что квантовые волны становятся высоко синхронизированными и происходят на макроскопическом уровне.
Это, как теперь понимают, тот же самый основной эффект как замеченный в лазерах. Подобие – то, что в лазере, все фотоны, составляющие свет, синхронизированы и появляются как одна единственная последовательная волна. В сверхпроводнике макроскопическая волна для квантовых волн электронов вместо фотонов, но основная квантовая особенность – то же самое. Такие макроскопические квантовые волны также наблюдались в конденсатах Боз-Эйнштейна, где атомы охладили к nanokelvin температурам весь крах в единственное государство.
Вплоть до сих пор эти связанные, но отличные явления только наблюдались отдельно. Однако как сверхпроводники, лазеры и конденсаты Боз-Эйнштейна вся акция общая черта, ожидалось, что это должно быть в состоянии видеть эти особенности в то же время.
Недавний эксперимент в глобальном совместном усилии с командами из Японии, Соединенных Штатов и Германии наблюдал впервые экспериментальный признак, что это ожидание верно.Они занялись этой проблемой очень захватывающими экситонными поляритонами, которые являются подобными частице возбуждениями в полупроводнике системы и сформированный сильной связью между парами электронного отверстия и фотонами.
Они наблюдали высокоэнергетическую пиковую стороной эмиссию, которая не может быть объяснена двумя механизмами, известными до настоящего времени: уплотнение Боз-Эйнштейна экситонных поляритонов, ни обычный полупроводник, излучающий когерентный свет ведомый оптической выгодой от развязанной электронной плазмы отверстия.Объединяя экспериментальные данные с их последней теорией, они нашли возможность, что пик происходит из решительно связанные e-h пары, которые могут упорствовать в присутствии высококачественной оптической впадины даже для излучающего когерентный свет государства. Этот сценарий, как думали, был невозможен, так как e-h пара, испытывающая ослабленную обязательную силу из-за других электронов и/или отверстий, расстается в высокоплотном. Предложенный сценарий тесно связан с физикой BCS, которая была первоначально введена Джоном Бардином, Леоном Купером и Джоном Робертом Шриффером, чтобы объяснить происхождение сверхпроводимости.
В теории BCS сверхпроводимость – эффект, вызванный уплотнением слабо пар связанного электрона (Пары Купера). В последней теории e-h пар плюс фотоны (эффективная мощность в лошадиных силах) выживание связанных e-h пар может быть описано в теории BCS системы эффективной мощности в лошадиных силах как аналогия пар Купера в сверхпроводимости.«Хотя полное понимание этого наблюдения еще не было достигнуто», сказал доктор Томойуки Орикири в Иокогаме Национальный Университет и один из авторов на исследовании. «Открытие обеспечивает важный шаг к разъяснению отношений между физикой BCS и полупроводниковыми лазерами.
Наблюдение не только углубляет понимание высоко взволнованных систем экситонного поляритона, но также и открывает новый путь для исследования неравновесной и рассеивающей физики много-тела. В таких исследованиях практического применения есть все еще многие квант основополагающие вопросы».