光与物质相互作用的新材料

洛桑联邦理工学院的科学家们已经将一种新材料与光结合到了单光子的水平。这一成果为更好地控制和理解量子关联系统的性质开辟了前景，但理论计算困难。

物理学家称大量材料为“强关联”，包括绝缘体和磁性异常的电子材料，甚至中子星中的中子。它们的特点是它们的组成部分相互作用非常强烈：新的特征出现在集体层面，而不是在孤立的粒子中。

高度关联材料的独特性质通常在技术上是有用的，因此可以用于超导磁体和磁存储技术，以及新兴的“量子技术”。

现在，由EPFL物理研究所的Jean-Philippe Brandt领导的科学家发现了第一种复杂且高度相关的材料，其成分与单光子能级光密切耦合。这种物质被研究人员称为“费米气体”。它基本上是一种带有中性原子的气体，冷却后非常接近绝对零度。在那里，与电子或中子相比，属于同一粒子家族的原子表现出类似的强关联效应。

通过将这种费米气体放置在两个高反射光学镜(“光盒”)之间，研究人员发现，与光的相互作用可以变得比以往任何时候都更强。布兰图特说：“我们现在将利用它来更好地控制和理解量子相关系统的特性，但理论计算非常困难。”相反，这可能允许强相关物质进一步用于量子技术应用，其中与光的界面是先决条件。'