Унитарные поляритоны в однородных средах и фотонных кристаллах
5
Числовые значения параметров квазичастиц – циклическая часто-
та ω
u
, длина волны λ
u
, волновое число
k
u
, показатель преломления
n
u
,
коэффициент прозрачности среды
T
u
, групповая скорость унитарного
поляритона
v
u
и его эффективная масса
m
u
− приведены в табл. 2.
Таблица 2
Параметры унитарных поляритонов в рассматриваемых средах
Вещество
ω
u
, 10
13
рад/с λ
u
, мкм
k
u
, 10
6
м
−
1
n
u
T
u
v
u
, 10
8
м/с
m
u
, 10
−34
кг
NaCl
5,94
32
0,20
1 1
1,1
0,002
ZnSe
5,05
37
0,17
1 1
0,21
0,006
рубин:
ИК-диапазон
видимый диапазон
36,3
272
5,2
0,69
1,2
9,1
1
1
1
1
0,92
0,009
0,02
4
ГФК
383
0,49
12,75 −1 1 −0,63
0,07
Замедление атомов с использованием охлаждающей аппаратуры
позволяет получить сингулярное квантовое состояние, известное как
конденсат Бозе − Эйнштейна [16]. Изучению этого состояния веще-
ства посвящены работы [17–23]. До недавнего времени считалось,
что бозе-эйнштейновская конденсация возможна только при крайне
низких температурах [24]. Однако в 2010 г. была осуществлена высо-
котемпературная конденсация фотонов в микрополости [25].
Рассмотрим возможность бозе-эйнштейновской конденсации
унитарных поляритонов. Как известно [26], критическая температура
перехода в конденсированное состояние для однородного трехмерно-
го газа, состоящего из невзаимодействующих частиц без каких-либо
внутренних степеней свободы,
2/3
2
2 2 3
3,3125
.
(3 / 2)
2
C
u
u
n
T
m k
m
n
k
(7)
Здесь
n
− концентрация поляритонов;
k
= 1,38·10
−23
Дж/К − постоян-
ная Больцмана. После пдстановки данных табл. 2 в формулу (6) с
учетом
n
= 2,6·10
15
м
−1
(постоянная Лошмидта) получим значения
T
C
порядка нескольких сотен тысяч градусов, т. е. можно полагать, что
уже при комнатной температуре унитарные поляритоны находятся в
состоянии бозе-конденсата.
Следует отметить, что в работах [27–29] прогнозируется эффект
конверсии двух фотонов в скалярный бозон («парафотон») при взаи-
модействии электромагнитного и скалярного полей. Согласно работе
