科学家们成功地创造了一种一维光子气体并研究了它的特性。新实验中使用的方法使我们能够证实理论预测。未来，这些成果可用于创建新的量子通信系统和计算机。
沉积在反射表面上的聚合物以光抛物线的形式保持光子气体
来自波恩大学和凯泽斯劳滕-兰道大学（德国）的物理学家研究小组用染料将大量光子捕获在微腔中并将其冷却。使用聚合物纳米结构可以确保捕获光子气体。该工作结果发表在《自然·物理学》杂志上。
系统的维度影响其行为并导致多体量子系统中不同物质状态的出现。正如这项新研究的作者所指出的，在光子气体中，会发生热波动，这只会对一维系统产生重大影响。
为了确定光子气体的热性质，物理学家改变了陷阱的纵横比，并确定了通常在二维系统中观察到的相变软化。让我们回想一下，在它们中，向凝结态的转变发生在某个温度点——就像水在零摄氏度结冰一样。
通过改变陷阱的反射表面，使用透明聚合物产生微观突起，可以影响气体的规律性。这使得捕获光子并观察它们向新相态的转变成为可能。
“通常情况下，聚合物充当导体，但在这种情况下，它允许光通过，”研究作者解释道。
因此，科学家们已经证明，一维光子气体不具有到凝聚态的特定转变点，并且对聚合物结构进行微小的改变使他们能够详细研究不同维度之间相变期间出现的现象。
一维光子气体的研究在量子光学和光子学领域具有重要意义。这项新科学工作的作者希望他们的成果将有助于创新光学设备和技术的开发。
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