Несмотря на название, на самом деле это не история о сверхпроводимости – по крайней мере, не о той сверхпроводимости, которая волнует людей, о той, для работы которой не требуется экзотическое охлаждение. Вместо этого это история о том, как сверхпроводимость можно использовать в качестве проверки некоторых из самых странных результатов квантовой механики, касающихся несуществующих частиц света, которые все еще ведут себя так, как будто они существуют.
Исследователи нашли способ, с помощью которого эти виртуальные фотоны могут влиять на поведение сверхпроводника, в конечном итоге ухудшая его. В конечном итоге это может рассказать нам что-то полезное о сверхпроводимости, но, вероятно, это займет некоторое время.
виртуальная реальность
История начинается с квантовой теории поля, которая невероятно сложна, но в упрощенной версии пустое пространство также заполнено полями, которые могут контролировать взаимодействия любого квантового объекта в этом пространстве или вокруг него. Вы можете думать о различных частицах как об энергетических возбуждениях этих полей, поэтому фотон — это просто энергетическое состояние квантового поля.
Некоторые из этих частиц действительно существуют, и мы можем их отслеживать, например, фотоны, испускаемые лазером и поглощаемые детектором на расстоянии. Но квантовое поле также допускает существование виртуальных фотонов, которые служат только для передачи электромагнитной силы между частицами. На самом деле мы не можем обнаружить их напрямую, но мы, безусловно, можем отслеживать их последствия.
Странным следствием этого является то, что места, где существует сильное электромагнитное поле, могут быть заполнены виртуальными фотонами, даже если реальных фотонов нет.
Это подводит нас к одному из материалов, лежащих в основе новой работы: нитриду бора. Как и более известный графен, нитрид бора образует серию взаимосвязанных шестиугольных колец, вытянутых в макроскопические листы. Сыпучие материалы состоят из листов, уложенных послойно более чем на один лист. Это влияет на прохождение света через материал. В одном направлении свет легко попадает на материал, поглощается или рассеивается. Но если он ориентирован вдоль плоскости листов, свет может проникнуть в пространство между атомами бора и азота.
