Группа физиков из России и США, работающая в лаборатории имени Лоуренса в Беркли, впервые наблюдала конденсат Бозе-Эйнштейна из экситонов в полупроводнике при температуре выше одного градуса Кельвина. Это удивительное открытие сулит принципиально новые пути для создания сверхбыстрых электронных схем и полупроводниковых квантовых компьютеров.

   Экситоны, похожие на атом водорода квазичастицы (связанные пары электрон - дырка), при определенных условиях возникают в полупроводниках и во многом определяют их свойства. Еще в шестидесятых годах прошлого века теоретики предсказывали, что, подобно атомам водорода, экситоны при охлаждении могут образовывать квантовый конденсат Бозе-Эйнштейна. Это любопытное состояние вещества активно изучается в последние годы, поскольку обладает рядом уникальных свойств, как бы проецируя свойства микромира на привычные нам масштабы макромира. В конденсате все атомы находятся в одном квантовом состоянии и ведут себя согласованно, образуя как бы один гигантский квазиатом. Но впервые полученный в 1995 году конденсат Бозе-Эйнштейна из обычных атомов возникает при температурах лишь на миллионные доли градуса выше абсолютного нуля, что очень затрудняет его использование. Квантовый же конденсат из экситонов может существовать при температурах выше одного градуса Кельвина, а их достичь гораздо проще и дешевле.

   Для создания экситонного конденсата ученые использовали границу двух полупроводников - арсенида галлия и арсенида галлия-алюминия. На границе была выращена наноструктура из квантовых ям, в которой под действием перпендикулярного электрического поля образуется сравнительно стабильный двумерный экситонный газ, способный двигаться лишь в плоскости между полупроводниками. При охлаждении экситоны, как утверждают экспериментаторы, образовали не только квантовый конденсат Бозе-Эйнштейна, но и упорядоченную макроструктуру, существование которой никто не предсказывал.

   Полученные результаты пока еще очень далеки от сферы практических применений и требуют дальнейших исследований (другая группа физиков из Питсбургского университета и лаборатории Белла критично оценивает вероятность образования конденсата Бозе-Эйнштейна из экситонов).