2017年6月，物理學(xué)家首次在室溫下實(shí)現(xiàn)了“液態(tài)光”，這一突破使得這一特殊形態(tài)的光比以往更觸手可及。

這種物質(zhì)既是超流體，又是一種玻色-愛因斯坦凝聚物（Bose-Einstein condensate）。

超流體的摩擦力和黏度均為零，玻色-愛因斯坦凝聚物則常被稱為物質(zhì)的第五形態(tài)，它可以環(huán)繞著物體流動、到達(dá)每個(gè)角落。

常態(tài)光總是以直線形式傳播，如同波浪一般，偶爾像粒子。這就是你無法全方位地看到整個(gè)角落或物體的原因。

然而，在極端條件下，光可以像液體一樣傳播，真正地圍繞著整個(gè)物體流動。

玻色-愛因斯坦凝聚物吸引了眾多物理學(xué)家，原因在于：一旦物質(zhì)處于這一形態(tài)，傳統(tǒng)的物理規(guī)則就會轉(zhuǎn)變?yōu)榱孔游锢韺W(xué)，物質(zhì)屬性開始更偏向于波的性質(zhì)。

液態(tài)光形成于接近絕對零度的環(huán)境下，存在的時(shí)間僅為幾分之一秒。

然而，在這項(xiàng)研究中，研究人員使用獨(dú)特的光和物質(zhì)混合物，在室溫下制作出玻色-愛因斯坦凝聚物，其獨(dú)特程度絕不遜于“科學(xué)怪人”。

本項(xiàng)研究的領(lǐng)導(dǎo)者是來自意大利CNR NANOTEC納米科技研究的Daniele Sanvitto，他說：“我們在研究中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)極為重大的現(xiàn)象——當(dāng)使用極化激元這一光物質(zhì)粒子時(shí)，超流體能夠存在于室溫環(huán)境中。”

創(chuàng)造極化激元涉及一些重大設(shè)備和納米級工程。

科學(xué)家用兩個(gè)超反射鏡夾著一個(gè)厚度為130納米的有機(jī)分子層，并使用35飛秒的激光脈沖對這一夾層進(jìn)行沖擊（1飛秒為千萬億分之一秒）。

“由于分子間存在電子，我們可以通過這種方式把光子的特性——如光子的有效質(zhì)量及其高速——與強(qiáng)相互作用結(jié)合起來。”團(tuán)隊(duì)成員之一、來自加拿大蒙特利爾大學(xué)工學(xué)院的Stéphane Kéna-Cohen說。

這一研究產(chǎn)生的“超流體”有著一些特殊屬性。

在正常條件下，液體流動會產(chǎn)生波紋和旋渦——但超流體不會產(chǎn)生這些現(xiàn)象。

正如下圖所示，極化激元流在非超流體中受到了干擾，如同普通情況下的液體流產(chǎn)生波紋，但超流體中的極化激元不會受到干擾：

非超流體（上圖）和超流體（下圖）中極化激元流遇到障礙物的反應(yīng)。（圖片來自蒙特利爾大學(xué)工學(xué)院）

Kéna-Cohen說：“在超流體中，液體波動會被阻礙物抑制，這使得液體流保持原狀，不受干擾。”

研究人員表示，這一研究成果不僅為量子流體力學(xué)的新研究鋪平了道路，還為先進(jìn)未來科技所需的室溫極化設(shè)備提供了條件，如生產(chǎn)用于LED、太陽能板和激光器等器件的超導(dǎo)材料。

團(tuán)隊(duì)指出：“液體光能夠存在于室溫環(huán)境中這一突破擦出了無數(shù)未來巨作的火花，由此引發(fā)的不僅是關(guān)于玻色-愛恩斯特凝聚物基本原理的相關(guān)研究，還有未來光子超流體器件的構(gòu)建和設(shè)計(jì)，這些器件可實(shí)現(xiàn)零損耗，形成前所未有的新現(xiàn)象。”