Jawatan Popular

Pilihan Editor - 2019

Negeri kuantum eksotik diperbuat daripada cahaya

Anonim

Zarah-zarah cahaya (foton) berlaku sebagai bahagian-bahagian yang kecil dan tidak boleh dibahagikan. Beribu-ribu bahagian cahaya ini boleh digabungkan untuk membentuk satu super foton tunggal jika ia cukup tertumpu dan disejukkan. Zarah-zarah individu bergabung antara satu sama lain, menjadikannya tidak dapat dibezakan. Penyelidik memanggil ini kondensat Bose-Einstein fotonik. Telah lama diketahui bahawa atom-atom normal membentuk kondensat seperti itu. Prof. Martin Weitz dari Institut Fizik Gunaan di University of Bonn menarik perhatian di kalangan pakar pada tahun 2010 ketika ia menghasilkan kondensat Bose-Einstein dari foton untuk pertama kalinya.

iklan


Dalam kajian terbaharu beliau, pasukan Prof. Weitz telah bereksperimen dengan super foton jenis ini. Dalam persediaan eksperimen, pancaran laser pantas melantun di antara dua cermin. Di antara adalah pigmen yang menyejukkan cahaya laser sehingga tahap super foton dicipta dari bahagian cahaya individu. "Perkara istimewa ialah kami telah membina sejenis jenis optik dalam pelbagai bentuk, di mana kondensat Bose-Einstein dapat mengalir, " laporan Weitz.

Polimer berbeza dari jalan cahaya

Pasukan penyelidik menggunakan silap mata di sini: Ia bercampur polimer ke pigmen antara cermin, yang mengubah indeks biasnya bergantung pada suhu. Laluan antara cermin untuk cahaya itu berubah supaya panjang gelombang cahaya yang lebih lama berlalu di antara cermin apabila dipanaskan. Tahap laluan cahaya antara cermin boleh diubah, di mana polimer boleh dihidupkan melalui lapisan pemanasan yang sangat nipis.

"Dengan bantuan pelbagai corak suhu, kami dapat membuat penyok optik yang berbeza, " jelas Weitz. Geometri cermin hanya muncul untuk meledingkan, manakala indeks biasan polimer berubah pada titik tertentu - namun, ini mempunyai kesan yang sama seperti bentuk berongga. Sebahagian daripada super foton mengalir ke dalam telaga yang jelas ini. Dengan cara ini, para penyelidik dapat menggunakan radas mereka untuk membuat corak kehilangan yang berbeza dan sangat rendah yang menangkap kondensat Bose-Einstein fotonik.

Pendahuluan litar kuantum

Pasukan penyelidik menyiasat secara terperinci pembentukan dua sumur jiran, dikawal melalui corak suhu polimer. Apabila cahaya di kedua-dua lubang optik kekal pada tahap tenaga yang sama, super foton mengalir dari satu dengan baik ke jiran. "Ini adalah pelopor litar kuantum optik, " kata ahli fizik di Universiti Bonn. "Mungkin juga susunan yang rumit, yang mana kekeliruan kuantum berlaku dalam interaksi dengan interaksi foton mungkin dalam bahan yang sesuai, boleh dihasilkan dengan persediaan eksperimen ini."

Ini akan menjadi prasyarat bagi teknik baru untuk komunikasi kuantum dan komputer kuantum. "Tetapi itu masih jauh, " kata Weitz. Penemuan oleh pasukan penyelidik juga boleh digunakan untuk mengembangkan lagi laser - contohnya untuk kerja kimpalan yang sangat tepat.

iklan



Sumber Cerita:

Bahan yang disediakan oleh Universiti Bonn . Nota: Kandungan mungkin diedit untuk gaya dan panjang.


Rujukan jurnal :

  1. David Dung, Christian Kurtscheid, Tobias Damm, Julian Schmitt, Frank Vewinger, Martin Weitz, Jan Klaers. Potensi berubah-ubah untuk cahaya termal dan kondensat berganda . Photonics Alam, 2017; DOI: 10.1038 / nphoton.2017.139