Ein Supersolid aus Licht bei Raumtemperatur beobachtet
· Redaktion BehindLines
Physiker der Universität Warschau und ihrer Partner behaupten, ein Supersolid bei Raumtemperatur beobachtet zu haben, während sich frühere Beobachtungen auf Atomgase stützten, die bis nahe an den absoluten Nullpunkt abgekühlt wurden. Die Ergebnisse, erschienen in der Zeitschrift Science Advances (Artikel eaee4875, 2026), wurden am 9. November von ScienceDaily aufgegriffen, nach einer Mitteilung der Physikfakultät Warschau.
Was ist ein Supersolid?
Ein Supersolid verbindet zwei Eigenschaften, die einander auszuschließen scheinen: eine periodische Struktur, wie die eines Kristalls, und eine reibungsfreie Strömung, wie sie Supraflüssigkeiten eigen ist. In den 1960er Jahren vorhergesagt, wurde es 2017 erstmals in Bose-Einstein-Kondensaten ultrakalter Atome beobachtet.
Der Aufbau
Das Team arbeitete mit Exziton-Polaritonen, hybriden Quasiteilchen aus Licht und Materie, die nur einige Pikosekunden existieren. Es erzeugte sie in einer optischen Mikrokavität mit einem eigens für das Experiment entworfenen Flüssigkristall, überzogen mit einem organischen Halbleiter namens MeLPPP. Die Gruppe von Professor Wiktor Piecek von der Militärtechnischen Universität entwickelte diese Strukturen, die bis nahe 60 °C funktionieren können.
Das Supersolid zeigt sich durch regelmäßig beabstandete helle Streifen im ausgesandten Licht. Von einem Laserpuls zum nächsten ändert sich die Lage der Streifen, ein Zeichen dafür, dass das System zwischen mehreren gleichwertigen Zuständen wählt. Professor Guillaume Malpuech vom CNRS sieht darin ein klassisches Beispiel für spontane Symmetriebrechung. Das Kondensat zeigt außerdem eine persistente Spin-Helix, also eine periodische Veränderung der Polarisation des Lichts.
Grenzen und Fortsetzung
Der Halbleiter reagiert mit dem Flüssigkristall, sodass die Proben nur wenige Stunden nach ihrem Zusammenbau brauchbar sind: Eine Messung zu wiederholen setzt voraus, eine neue Probe herzustellen, betont der Erstautor Marcin Muszyński, inzwischen am City College of New York. Die Forschenden, zu denen auch IBM Research Zürich gehört, stellen diese Mikrokavitäten als erste Plattform dar, deren optische Eigenschaften sich durch eine elektrische Spannung einstellen lassen, um Kondensate dieser Art zu untersuchen.
Sie nennen mögliche Anwendungen, etwa ultraschnelle photonische Bauelemente, Beschleuniger für neuromorphes Rechnen oder optische Sensoren. Es handelt sich um Ansätze und nicht um Produkte: Keine derartige Umsetzung wird angekündigt. Für die Forschung liegt der unmittelbare Nutzen darin, über eine Plattform zu verfügen, die weder Kryotechnik noch extreme Ausrüstung braucht, um diesen Quantenzustand zu erforschen.