Понимание процессов формирования и роста поверхностей долгое время оставалось ключевым вызовом для физики. Еще в 1986 году предложили уравнение Кардара-Паризи-Жана (КПЗ). Оно описывает рост в разнообразных системах — от кристаллов до популяций бактерий. Только теперь ученые Вюрцбургского университета экспериментально подтвердили его универсальность в двумерном пространстве.
Уникальный квантовый эксперимент
Естественные процессы роста всегда нелинейны и случайны. Исследователи создали специальную квантовую установку. Они охладили полупроводник из арсенида галлия до экстремальных −269,15 °C. Лазерное облучение вызвало поляритоны — короткоживущие гибридные частицы света и материи. Эти частицы существуют лишь несколько пико-секунд. Идеально для изучения сверхбыстрых процессов в неравновесных условиях.
Ключ к успеху — контроль на атомном уровне. С помощью молекулярно-лучевой эпитаксии ученые построили структуру с зеркальными слоями. Они удерживают фотоны в «квантовой пленке». Параметры лазера настраивали с точностью до микрометров.
Полное совпадение с теорией
Измерения пространственной и временной эволюции системы точно соответствовали прогнозам модели КПЗ. Это открытие, опубликованное в престижном научном журнале, доказывает: фундаментальные правила роста одинаковы для множества неравновесных систем во Вселенной. Работа выполнена в соавторстве с теоретиками из Кельна, которые заложили основу эксперимента еще в 2015 году.
Добавить комментарий