Superfluiditet är ett tillstånd av materia där en vätska strömmar utan något motstånd, och den har tidigare observerats i vätskor, såsom helium, och i ultrakalla gaser, såsom Bose-Einstein-kondensat. Superfluiditet i ljus hade dock förutspåtts teoretiskt i årtionden, men det hade inte bekräftats experimentellt.
Trinity College-teamet, ledd av professor John Jeffers och Dr. Dara O'Hare, skapade superfluid ljus genom att fånga en stråle av laserljus inuti en mikroskopisk resonator, en liten hålighet gjord av ett halvledarmaterial. De använde sedan en kombination av tekniker för att kyla ner ljuset till otroligt låga temperaturer, nära absolut noll, och för att öka dess densitet.
Under dessa förhållanden började ljuspartiklarna, eller fotonerna, bete sig som ett Bose-Einstein-kondensat och uppvisade superfluiditet. Teamet observerade ett antal tecken på superfluiditet, inklusive frånvaron av motstånd mot flöde och bildandet av virvlar, små virvlar av ljus.
Upptäckten av superfluid ljus kan ha ett antal tillämpningar. Det kan till exempel användas för att skapa nya typer av lasrar, optiska switchar och andra enheter som fungerar vid extremt låga temperaturer. Superfluid ljus skulle också kunna användas för att studera fundamental fysik, såsom materias beteende vid extremt låga temperaturer och egenskaperna hos vakuumtillståndet.
"Demonstrationen av superfluid ljus är ett stort genombrott inom optikområdet och öppnar nya möjligheter för styrning och manipulation av ljus", säger Jeffers. "Vi är glada över att utforska de potentiella tillämpningarna av denna upptäckt under de kommande åren."
