Розуміння процесів формування та росту поверхонь довго залишалося ключовим викликом для фізики. Ще у 1986 році запропонували рівняння Кардара-Паризі-Жана (КПЗ). Воно описує ріст у різноманітних системах — від кристалів до популяцій бактерій. Лише тепер вчені Вюрцбурзького університету експериментально підтвердили його універсальність у двовимірному просторі.
Унікальний квантовий експеримент
Природні процеси росту завжди нелінійні та випадкові. Дослідники створили спеціальну квантову установку. Вони охолодили напівпровідник з арсеніду галію до екстремальних −269,15 °C. Лазерне опромінення викликало поляритони — короткоживучі гібридні частинки світла й матерії. Ці частинки існують лише кілька пікосекунд. Ідеально для вивчення надшвидких процесів у нерівноважних умовах.
Ключ до успіху — контроль на атомному рівні. За допомогою молекулярно-променевої епітаксії вчені побудували структуру з дзеркальними шарами. Вони утримують фотони в “квантовій плівці”. Параметри лазера налаштовували з точністю до мікрометрів.
Повний збіг з теорією
Вимірювання просторової та часової еволюції системи точно відповідали прогнозам моделі КПЗ. Це відкриття, опубліковане в престижному науковому журналі, доводить: фундаментальні правила росту однакові для безлічі нерівноважних систем у Всесвіті. Робота виконана у співавторстві з теоретиками з Кельна, які заклали основу експерименту ще у 2015 році.
Leave a Reply