嫁给超导体、 激光器和玻色-爱因斯坦凝聚体

查普曼大学研究所量子研究 (IQS) 成员丰志加野，博士，最近研究在科学报告中发表。超导体是在物理学中，具有令人惊叹的技术影响最显著的现象之一。一些不会可能没有超导技术是极其强大的磁力，悬浮列车和核磁共振成像机器用于人体形象。超导性产生的原因现在理解为从根本上量子力学效应。

量子力学的基本思想是，在微观尺度上一切，包括物质和光，具有波属性设置为它。通常的波动性不是引人注目的海浪都很小，和所有波都是与对方，不同步，其效果都并不重要。为此，观察量子机械行为实验通常必须执行在非常低的温度，并在微观尺度。

超导体，另一方面，有戏剧性的效果在失踪的电阻，改变材料的整个性质。发生的关键的量子效应是量子波成为高度同步，并从宏观层面发生。是现在明白这是因为看到在激光效果基本相同。相似性是在一种激光器，所有光子，这些光子的光同步的和作为一个单一的相干波出现。超导体中宏观波是量子波的电子，而不是产生的光子，但基本的量子特征是相同的。玻色-爱因斯坦凝聚体，在原子冷却到毫微开尔文温度所有折叠成一个单一的国家中也被观测到这种宏观量子波。港泉SMT

到目前为止，只分别观察这些相关但不同的现象。然而，随着超导体、 激光器和玻色-爱因斯坦凝聚体都有共同的特点，它已被预期它应该能够在同一时间看到这些功能。全球协作努力与来自日本、 美国和德国的球队最近的一项实验观察为这种预期是真正第一次实验征兆。

他们通过高度令人兴奋的激子-极化激元，这是粒子的激发态，在半导体系统和形成的电子-空穴对和光子之间的强耦合来解决这个问题。他们观察到高能不能解释的两种机制迄今为止已知的副边峰值排放 ︰ 玻色-爱因斯坦凝聚的激子-极化激元，也不是传统的半导体激光由绑定的电子空穴等离子体的光学增益。

通过与他们最新的理论相结合的实验数据，他们发现峰值起源的可能性从强绑定的 e h 对，能坚持在高质量光学谐振腔甚至为激射的状态。这种情况下已被认为是不可能的因为经历由于其他电子和/或孔削弱的约束力 e h 对分手高密度。拟议的设想到 BCS 物理学，最初由约翰 · 巴丁、 利昂 · 库珀和约翰 · 罗伯特 · 施里弗来解释超导电性的起源密切相关。在 BCS 理论中，超导电性是致弱绑定不成对电子 （库珀对） 冷凝效果。E-h 双加光子 (e-h-p) 的最新理论，在绑定的 e h 对生存可谓是 BCS 理论的 e-h-p 系统中类比库珀对超导电性。

完整的这种观察不尚未达成谅解，”说: 「 虽然博士智之堀在横滨国立大学，和报告的作者之一的研究。”发现提供了 BCS 物理与半导体激光器之间关系的澄清重要一步。观察不仅加深对高度兴奋的激子极化激元系统，了解外，还开辟了新的途径，为探索非平衡和耗散的很多身体物理。在这种实际应用研究中，还有许多量子基础问题。”