npeЯдерная физика и инжинирингNuclear Physics and Engineering2079-56292079-5637МИФИ10.1134/S2079562920060032npe-203Research ArticleВзаимодействие плазмы, пучков частиц и излучения с веществомInteraction of Plasma, Particle Beams and Radiation with MatterРезонансная фотон-гравитонная конверсия в микрополостях фотонного кристаллаThe Resonant Two-Photon-to-a-Graviton Conversion in the Microcavities of the Photonic CrystalАлимкинаИ. С.AlimkinaI. S.

Ленинский проспект 53, Москва, ГСП-1, 119991

ул. Малая Пироговская 1с1, Москва, 119991

Leninskiy pr. 53, Moscow, GSP-1, 119991

Malaya Pirogovskaya st. 1b1, Moscow, 119991

ГореликВ. С.GorelikV. S.

Ленинский проспект 53, Москва, ГСП-1, 119991

ул. 2-я Бауманская 5с1, Москва, 105005

Leninskiy pr. 53, Moscow, GSP-1, 119991

2nd Baumanskaya st. 5b1, Moscow, 105005

ПичкуренкоС. В.PichkurenkoS. V.

Ленинский проспект 53, Москва, ГСП-1, 119991

ул. 2-я Бауманская 5с1, Москва, 105005

Leninskiy pr. 53, Moscow, GSP-1, 119991

2nd Baumanskaya st. 5b1, Moscow, 105005

ФилатовВ. В.FilatovV. V.

Ленинский проспект 53, Москва, ГСП-1, 119991

ул. 2-я Бауманская 5с1, Москва, 105005

Leninskiy pr. 53, Moscow, GSP-1, 119991

2nd Baumanskaya st. 5b1, Moscow, 105005

filatov-vladimir@yandex.ruФизический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук; Московский педагогический государственный университетРоссияLebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences; Moscow State Pedagogical UniversityRussian FederationФизический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук; Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаРоссияLebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences; Bauman Moscow State Technical UniversityRussian Federation202026042024116355359Copyright © Алимкина И.С., Горелик В.С., Пичкуренко С.В., Филатов В.В., 20242024Алимкина И.С., Горелик В.С., Пичкуренко С.В., Филатов В.В.Alimkina I.S., Gorelik V.S., Pichkurenko S.V., Filatov V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://npe.elpub.ru/jour/article/view/203

Установлено, что при бозе-эйнштейновской конденсации света в резонансных оптических микрополостях (пoрах) фотонного кристалла в последних формируются благоприятные условия для неупругого фотон-фотонного взаимодействия, приводящего к формированию гравитоноподобных бифотонных состояний, соответствующих стоячей гравитационной волне оптического диапазона. На основе оценочных расчетов продемонстрирована потенциальная наблюдаемость гравитоноподобных бифотонов (парафотонов) как прямым методом регистрации гравитационных волн, так и косвенным образом по оптическим спектрам фотонного кристалла: в спектре вторичного излучения композита предсказывается появление дополнительного пика в области унитарного поляритона, в спектре комбинационного рассеяния света предсказывается возникновение ≪бифотонного≫ пика, соответствующего формированию в микрополостях кристалла новых гравитационных центров рассеяния.

The paper predicts the Bose–Einstein condensation of light in the resonant optical microcavities (pores) of a photonic crystal makes essential the inelastic photon-photon interaction resulting to the two photons coupling into a graviton-like biphoton (paraphoton). The estimates demonstrate the observability of the effect both by a standard gravitational-wave routine as well as by the indirect spectral method registering the extra peak in the optical and Raman spectra of the photonic crystal.

фотонный кристаллрезонанссвязанные состояниябозе-эйнштейновская конденсацияпарафотонзакон дисперсиигравитационная волнафотон-гравитонная конверсияphotonic crystalresonancebound statesBose−Einstein condensationparaphotondispersion relationgravitational wavephoton-graviton conversionИсследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект №19-12-00242).ReferencesГорелик В.С. // Квантовая электроника. 2007. Т. 37. № 5. С. 409–432. https://doi.org/10.1070/QE2007v037n05ABEH013478Горелик В.С. // Квантовая электроника. 2007. Т. 37. № 5. С. 409–432. https://doi.org/10.1070/QE2007v037n05ABEH013478Пичкуренко С.В., Филатов В.В. // Ядерная физика и инжиниринг. 2018. Т. 9. № 6. С. 582–584. https://doi.org/10.1134/S2079562918050214Пичкуренко С.В., Филатов В.В. // Ядерная физика и инжиниринг. 2018. Т. 9. № 6. С. 582–584. https://doi.org/10.1134/S2079562918050214Горелик В.С., Гладышев В.О., Кауц В.Л. // Краткие сообщения по физике ФИАН. 2018. Т. 45. № 2. С. 10–21. https://doi.org/10.3103/S1068335618020021Горелик В.С., Гладышев В.О., Кауц В.Л. // Краткие сообщения по физике ФИАН. 2018. Т. 45. № 2. С. 10–21. https://doi.org/10.3103/S1068335618020021Rudenko V.N., Kolosnitsyn N.I. // Phys. Scr. 2015. V. 90. No. 7. P. 074059. https://doi.org/10.1088/0031-8949/90/7/074059Rudenko V.N., Kolosnitsyn N.I. // Phys. Scr. 2015. V. 90. No. 7. P. 074059. https://doi.org/10.1088/0031-8949/90/7/074059Abbott B.P. et al. (LIGO Scientific Collaboration and Vir o Collaboration) // Phys. Rev. Lett. 2016. V. 116. P. 061102. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.116.061102Abbott B.P. et al. (LIGO Scientific Collaboration and Vir o Collaboration) // Phys. Rev. Lett. 2016. V. 116. P. 061102. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.116.061102Alimkina I.S., Filatov V.V., Gorelik V.S., Pichkurenko S.V. // J. Phys. Conf. Ser. 2020. V. 1557. P. 012008. https://doi.org/10.1088/1757-899X/859/1/012003Alimkina I.S., Filatov V.V., Gorelik V.S., Pichkurenko S.V. // J. Phys. Conf. Ser. 2020. V. 1557. P. 012008. https://doi.org/10.1088/1757-899X/859/1/012003Pichkurenko S.V. // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2020. V. 859. P. 01200. https://doi.org/10.1088/1757-899X/859/1/012003Pichkurenko S.V. // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2020. V. 859. P. 01200. https://doi.org/10.1088/1757-899X/859/1/012003Горелик В.С., Филатов В.В. // Неорганические материалы. 2013. Т. 49. № 7. С. 797–800. https://doi.org/10.1134/S0020168513070054Горелик В.С., Филатов В.В. // Неорганические материалы. 2013. Т. 49. № 7. С. 797–800. https://doi.org/10.1134/S0020168513070054Горелик В.С., Климонский С.О., Филатов В.В., Напольский К.С. // Оптика и спектроскопия. 2016. Т. 120. № 4. С. 562–568. https://doi.org/10.7868/S0030403416040085Горелик В.С., Климонский С.О., Филатов В.В., Напольский К.С. // Оптика и спектроскопия. 2016. Т. 120. № 4. С. 562–568. https://doi.org/10.7868/S0030403416040085Gorelik V.S., Voinov Yu.P., Shchavlev V.V., Dongxue Bi, Guo Liang Shang, Guang Tao Fei. // J. Surf. Invest. X-Ray. 2017. V. 11. No. 1. P. 246–253. https://doi.org/10.1134/S1027451017010268Gorelik V.S., Voinov Yu.P., Shchavlev V.V., Dongxue Bi, Guo Liang Shang, Guang Tao Fei. // J. Surf. Invest. X-Ray. 2017. V. 11. No. 1. P. 246–253. https://doi.org/10.1134/S1027451017010268Горелик В.С., Кудрявцева А.Д., Тареева М.В., Чернега Н.В. // Письма в ЖЭТФ. 2006. Т. 84. № 9. С. 575–578.Горелик В.С., Кудрявцева А.Д., Тареева М.В., Чернега Н.В. // Письма в ЖЭТФ. 2006. Т. 84. № 9. С. 575–578.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.