Достижение итальянских ученых открывает новые горизонты для изучения явлений в области нелинейной оптики и понимания фундаментальной природы сложных волновых процессов.
Итальянским физикам впервые удалось создать трехмерный узелковый солитон — высокоустойчивый пакет световых волн. Он может перемещаться в пространстве и взаимодействовать с аналогичными структурами, сохраняя первоначальную конфигурацию. Группа ученых под руководством Людовики Диели из Университета Сапиенца в Риме использовала специально изготовленный кристалл, реакция которого на падающий свет контролировалась внешним напряжением, пишет Phys.org.
Солитон представляет собой короткую локализованную волну, способную сохранять свою структуру практически бесконечно, даже при взаимодействии с другими волнами. Подобное явление становится возможным лишь тогда, когда выполняется условие интегрируемости — специального математического понятия, возникающего в системах с множеством сохраняемых величин (энергия, импульс). Такие величины сохраняются неизменными, делая систему устойчивее к разрушающим факторам вроде турбулентности и искажений.
Ранее подобные интегрируемые солитоны удавалось наблюдать исключительно в одноразмерных средах, где распространение происходило линейно. Но еще в 1970-х годах советские ученые предложили новый класс солитонов, известных как комковые солитоны, способные существовать в трехмерном пространстве. Их существование предсказывалось уравнением Кадомцева—Петвиашвили. Несмотря на привлекательность идеи, подтвердить наличие таких структур на практике оказалось крайне сложно.
Источник: hi-tech.mail.ru