მოსკოვის სკოლკოვოს მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების ინსტიტუტის (Skoltech) მკვლევრებმა და მათმა ბრიტანელმა კოლეგებმა ურთიერთმოქმედი პოლარიტონის (კვაზინაწილაკი) კონდენსატებში გიგანტური სტაბილური მორევების შექმნა შეძლეს. ამან, შესაძლოა, უნიკალური სტრუქტურის მქონე კოჰერენტული სინათლის წყაროებამდე და ექსტრემალურ პირობებში მრავალი სხეულის ფიზიკის აღმოჩენამდე მიგვიყვანოს. მრავალი სხეულის ფიზიკა არის დარგი, რომელიც გვაწვდის ერთგვარ ჩარჩოს დიდი რაოდენობით ურთიერთმოქმედი ნაწილაკების კოლექტიური ქცევის გასააზრებლად.

"საათის ისრის თუ მისი საწინააღმდეგო მიმართულებით მოძრავი პოლარიტონის სტაბილური დინების ფორმაცია მრავალკუთხედის პერიმეტრზე, შესაძლოა, კონდენსატებს შორის გეომეტრიული იმედგაცრუების შედეგად მივიჩნიოთ. (გეომეტრიული იმედგაცრუება — მდგომარეობა, როდესაც კონდენსატებში ატომები არატრივიალური პოზიციებისკენ არიან მიდრეკილნი, ან სადაც ჩვეულებრივი კრისტალის ბადეზე ურთიერთსაწინააღმდეგო შიდა ატომური ძალები (სადაც თითოეული საკმაოდ მარტივი, თუმცა ერთმანეთისგან განსხვავებული სტრუქტურის შექმნისკენაა მიმართული), საბოლოოდ, კომპლექსურ სტრუქტურებს ქმნიან). კონდენსატები ერთმანეთთან ისე ურთიერთქმედებენ, როგორც ოსცილატორები, რომლებიც ერთმანეთის საწინააღმდეგო ფაზაში ცდილობენ ყოფნას. მაგრამ, კენტრიცხვიანი მრავალკუთხედი, მისი როტაციული სიმეტრიის გამო, ვერ აკმაყოფილებს ფაზების ასეთ მიმართებას და, აქედან გამომდინარე, პოლარიტონები ირჩევენ შემდეგ საუკეთესო მდგომარეობას — როტაციულ დინებას", — განმარტავს თავის განცხადებაში კვლევის მთავარი ავტორი, თამსინ ქუქსონი.

"ეს ძალიან კარგი დემონსტრაციაა იმისა, თუ როგორ შეუძლიათ პოლარიტონებს ხელსაყრელი გარემოს შექმნა ბუნების ყველაზე კომპლექსური ფენომენების შესასწავლად. ჩვენ მიერ შექმნილ სისტემებს შავ ხვრელებთან უამრავი საერთო მახასიათებელი აქვთ. შეგვიძლია მას თეთრი ხვრელიც ვუწოდოთ", — დაამატა Skoltech-ის პროფესორმა, პავლოს ლაგოუდაკისმა.

კვლევის ფარგლებში მეცნიერებმა მთავარი ყურადღება პოლარიტონების მიერ შექმნილ მორევებს დაუთმეს. პოლარიტონი ჰიბრიდულ კვანტურ ნაწილაკს წარმოადგენს, რომელიც ნახევრად სინათლეა (ფოტონი), ნახევრად კი მატერია (ელექტრონი). მკვლევრები მაღალი კუთხური მომენტის მქონე პოლარიტონის სითხეებში ცდილობდნენ მორევების შექმნას — სხვა სიტყვებით, მათი მიზანი იყო ისეთი მორევის ფორმაცია, რომელიც ძალიან სწრაფად ბრუნავს. ამ უკანასკნელის შექმნა კი საკმაოდ რთულ საქმეს წარმოადგენს.

ურთიერთმოქმედ პოლარიტონთა კონდენსატებზე მუშაობისას მკვლევრებმა გააანალიზეს, რომ როდესაც რამდენიმე კონდენსატს კენტრიცხვიან მრავაკლუთხეზდზე ათავსებენ, მიღებული სისტემის მდგომარეობამ, შესაძლოა, გამოიწვიოს ნაწილაკების დინების წარმოქმნა მრავალკუთხედის კიდესთან. მკვლევრებმა აღმოაჩინეს, რომ ერთი მრავალკუთხედიდან მეორეზე გადასვლისას(ჯერ სამკუთხედზე გამოსცადეს, შემდეგ ხუთკუთხედზე, შემდეგ შვიდკუთხედზე და ა.შ.) დინების სიჩქარე მატულობდა და ყალიბდებოდა გიგანტური მორევი ცვალებადი კუთხურო მომენტით.

კვლევა ჟურნალ Nature Communications-ში გამოქვეყნდა.