Физики из Университета штата Айова изучали действие импульсов света при терагерцовых частотах — это триллионы импульсов в секунду — на ускорение пар электронов, так называемых куперовских пар, внутри сверхтоков. Им удалось проследить за движением света, который излучали ускоренные пары электронов, и обнаружить «световое излучение второй гармоники» или свет с частотой, в два раза превышающей частоту входящего света, который разгонял эти электроны, пишет Phys.org.
«Это терагерцовое излучение второй гармоники не должно быть возможно в сверхпроводниках, — сказал профессор Ван Цзиган, руководитель научной группы. — Это противоречит здравому смыслу».
Открытие профессора Вана было бы невозможно без квантовой терагерцовой спектроскопии, способной визуализировать и направлять электроны. Аппарат использует вспышки лазера для ускорения сверхтоков и достижения новых квантовых состояний вещества.
Этот «невозможный» свет открывает путь к изучению экзотических квантовых феноменов, которые могут лечь в основу многих инноваций. Как современные гигагерцовые транзисторы и беспроводные маршрутизаторы 5G заменили мегагерцовые вакуумные трубки или ламповые передатчики полвека назад, так и квантовые технологии, работающие на новых принципах, позволят добиться революционных технологических прорывов в области вычислительной техники и коммуникации.
«Определение и понимание нарушения симметрии в сверхпроводящих состояниях — это новый рубеж как для фундаментальных открытий в области квантовой физики, так и для практической отрасли квантовой информации.
Генерация второй гармоники — это фундаментальное исследование в области симметрии. Оно пригодится для развития будущих стратегий квантовых компьютеров и высокоскоростной электроники с низким потреблением энергии», — сказал профессор Ван.
В начале года другая команда физиков из США сообщила о создании нового состояния света. Им удалось доказать, что свет может вращаться вокруг поперечной оси, наподобие циклона. Этот эффект может пригодиться, например, для защищенной передачи большого объема данных.