Свет попал в ловушку беспорядка экспресс
Учёные заставили электромагнитные волны навсегда заблудиться в трёхмерном лабиринте из металлических частиц. Раньше такое удавалось только для звука или электронов. Энтропия — мера хаоса — здесь сыграла роль тупика: волны накладывались друг на друга и взаимно гасили, теряя направление. Это похоже на бесконечное петляние по этажам здания с одинаковыми коридорами.
Варьируя долю металла, физики наблюдали чёткий переход. Пока частиц было мало, волны двигались свободно, рассеиваясь. Но стоило концентрации превысить критический порог, как луч замирал — его яркость резко падала, а пятно не расширялось. Это прямое доказательство трёхмерной остановки волны, предсказанной ещё в 1958 году для электронов. Для света понадобилось почти 70 лет, чтобы увидеть эффект без искажений.
Примечательно, что малейшее поглощение света материалом разрушило бы ловушку — волна просто исчезла бы. Авторы обошли это, подобрав нужный хаос. Результат открывает путь к сверхчувствительным датчикам и вычислительным элементам на запертом излучении.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском arXiv:2606.04897
A prominent phenomenon in contemporary condensed matter physics is Anderson localization -- suppression of wave propagation in disordered systems as a result of interference effects. Despite being observed with various types of waves over the years, all prior attempts to reach Anderson localization of light in three-dimensional systems have been hampered by experimental artifacts. Here, we report an unambiguous experimental proof of three-dimensional Anderson localization of microwaves in disordered metal aggregates. By studying samples with different metal volume fractions, we show a clear difference between diffusive and localized behaviors, and the latter is confirmed by a scaling analysis of transmitted beam width in excellent agreement with theoretical and numerical results. Our demonstration opens avenues for both fundamental studies and practical applications of this extraordinary phenomenon.
Локализация Андерсона была предсказана для электронов ещё в 1958 году, но понадобилось почти 70 лет, чтобы увидеть её в трёхмерном свете без артефактов.