Fysikere fra Max Planck Institute for Quantum Optics har skabt et omskifteligt metamateriale. Optisk
Forskerne indsamlede rubidium-atomer iet fast todimensionelt regulært mønster, så de enkelte elementer er i afstande mindre end fotonens bølgelængde. På grund af atomernes nærhed virker en sådan række "samarbejdsvilligt", forklarer forskerne. Som et resultat af stigningen i bindingen mellem lys og stof reflekteres selv en enkelt foton, der passerer et atom, effektivt. Denne struktur er det letteste spejl i verden, der kun består af et lag atomer.
Et optisk spejl har meget til fælles med sitklassisk analog. Især er refleksionssandsynligheden fast og kan ikke kontrolleres. For at kontrollere spejlets egenskaber designede og placerede fysikere en kontakt bestående af et enkelt Rydberg-atom i midten af arrayet.
Disse er hydrogenlignende atomer eller alkaliske atomer.metaller, hvori den ydre elektron er i en stærkt exciteret tilstand. Når et sådant atom bestråles med laserlys, passerer det fra jorden til den exciterede tilstand og omvendt. Afhængigt af energitilstanden blev det optiske spejl reflekterende eller gennemsigtigt som et vindue.
Optisk metasurface i slukket (venstre) og tændt (højre) tilstande. I det første tilfælde er arrayet gennemsigtigt, og i det andet reflekterer det lys. Billede: Kritsana Srakaew et al., Nature Physics
Forskere bemærker, at kvantekontakten tager ikke kun to ekstreme værdier "0" og "1", men oftere viser det sig at være i en mellemtilstand. Som et resultat, i modsætning til et klassisk spejl, kan en metasflade konfigureres, så den både reflekterer og transmitterer fotoner af lys på samme tid.
Udvikling kan bruges til at sløreatomlys, tilføje forfatterne til værket. Opsætning af en kvantekontakt i en sammenhængende superposition mellem jord- og exciterede tilstande skaber en sammenfiltring af atomet og lyset, en unik og mærkelig forbindelse mellem den indkommende foton og atomkontakten.
Læs mere:
Fandt en måde at sænke blodsukkeret uden insulininjektioner
Forskere mener, at universets form ikke er, hvad alle tror
NASA helikopter viste solnedgang på Mars. Det ligner ikke jorden.
På omslaget: en kunstnerisk illustration af atomspejlet. Billede: Christoph Hohmann, MCQST