イメージとしては、光が結晶そのものの小刻みな振動に巻き込まれて生まれた“光のあわ粒”とでも呼べる存在です。

光の液体「ポラリトン」とは何か？

小さな鏡を向かい合わせにして、そのすき間にごく薄い結晶の膜をはさみ、そこへレーザー光を閉じこめると、光の粒は逃げ場をなくして何度も反射しながら膜の中で震えるリズムと出会います。

取り出すとただの光ですが、この結晶間を反射し続ける光は結晶の持つ振動の要素を取り込み量子的には光と結晶の両方を併せ持つ性質を持つようになります。

具体的には、このとき光は単なるエネルギーの波ではなく、結晶の揺れがもつ“重さ”や“押し合いへし合い”の性質をも取り込んだハイブリッド粒子—ポラリトン—として振る舞います。

光そのものと結晶のリズムが腕を組んでできた“光のあわ粒”と呼べる存在とも言えるでしょう。

普通の光はまっすぐ飛び去りますが、あわ粒になった光は仲間どうしで押し合いへし合いを始め、シロップのように滑らかな流れをつくり、水や空気と同じように波や渦を立てる「液体」として振る舞います。

しかし先に述べたように、この不思議な姿は、鏡と薄膜から成る“小劇場”の中だけで上演される特別な演目で、空洞を開放すると光子と結晶振動の結合が断たれるため、ポラリトンは分解され、光は再び通常の光子として空間に飛び去ります。

つまりポラリトンとは、舞台の上では光と物質の性質を半分ずつ受け継ぎ、光でありながら液体のように集団で動く――そんな新しい“新しいハイブリッド粒子”なのです。

（※より詳しくは、ポラリトンは半導体中の電子と正孔（対になった粒子で「励起子」と呼ばれる）と光子が強く結合して生まれるハイブリッド粒子で、二枚の鏡でできた微小な空洞（マイクロキャビティ）に光を閉じ込めることで作り出されます。）

またこの光の液体（ポラリトン）は、水面に波が立つのと同じ理屈で揺らぎ（量子の波）を生み、まるで摩擦のない量子液体のように光が流れる性質を示します。