Физиците от Института Макс Планк за квантова оптика създадоха превключваем метаматериал. Оптичен
Изследователите събраха рубидиеви атоми вфиксиран двуизмерен правилен модел, така че отделните елементи да са на разстояния, по-малки от дължината на вълната на фотона. Поради близостта на атомите такъв масив действа „кооперативно“, обясняват учените. В резултат на увеличаването на връзката между светлината и материята, дори един фотон, преминаващ през един атом, се отразява ефективно. Тази структура е най-лекото огледало в света, състоящо се само от един слой атоми.
Оптичното огледало има много общо с негокласически аналог. По-специално, вероятността за отражение е фиксирана и не може да се контролира. За да контролират свойствата на огледалото, физиците проектираха и поставиха превключвател, състоящ се от единичен атом на Ридберг в центъра на масива.
Това са водородоподобни атоми или алкални атоми.метали, в които външният електрон е в силно възбудено състояние. Когато такъв атом се облъчи с лазерна светлина, той преминава от основно във възбудено състояние и обратно. В зависимост от енергийното състояние оптичното огледало става отразяващо или прозрачно като прозорец.
Оптична метаповърхност в изключено (ляво) и включено (дясно) състояние. В първия случай масивът е прозрачен, а във втория отразява светлината. Изображение: Kritsana Srakaew et al., Nature Physics
Изследователите отбелязват, че квантпревключвателят приема не само две екстремни стойности "0" и "1", но по-често се оказва в междинно състояние. В резултат на това, за разлика от класическото огледало, метаповърхността може да бъде конфигурирана така, че едновременно да отразява и предава фотони от светлина.
Разработката може да се използва за объркванеатомна светлина, добавят авторите на творбата. Създаването на квантов превключвател в кохерентна суперпозиция между основното и възбудените състояния създава преплитане на атома и светлината, уникална и странна връзка между входящия фотон и атомния превключвател.
Прочетете още:
Откриха начин за понижаване на кръвната захар без инсулинови инжекции
Учените смятат, че формата на Вселената не е това, което всички си мислят
Хеликоптер на НАСА показа залез на Марс. Не прилича на земя.
На корицата: художествена илюстрация на атомното огледало. Изображение: Кристоф Хоман, MCQST