Fysikere fra universiteterne i Sydney og Basel har for første gang demonstreret evnen til at manipulere
Stimuleret emission - generering af en ny fotonunder overgangen af et kvantesystem fra en tilstand til en anden - blev beskrevet af Albert Einstein og bruges til at betjene lasere. Traditionelt observeres det for mange fotoner. I et nyt studie har fysikere observeret stimuleret emission af enkeltfotoner. De målte den direkte tidsforsinkelse mellem en enkelt foton og et par bundne fotoner spredt af en enkelt kvanteprik.
Den enhed, vi byggede, inducerede så stærke interaktioner mellem fotoner, at vi var i stand til at observere forskellen mellem en foton, der interagerer med den, kontra to.
Vi har bemærket, at en foton er forsinket medlængere tid sammenlignet med to fotoner. I denne virkelig stærke foton-foton-interaktion bliver to fotoner viklet ind i det, der kaldes en to-foton-bundet tilstand.
Natasha Tomm, medforfatter af undersøgelsen fra universitetet i Basel
Eksperimentel (venstre) og teoretisk (højre) observation af en-foton- og to-foton-spredning af den bundne tilstandsforsinkelse. Billede: Natasha Tomm et al., Nature Physics
Det "kvantelys", som videnskabsmænd har observeretgiver mulighed for mere nøjagtige målinger med bedre opløsning ved brug af færre fotoner, siger forskerne. Dette kan være vigtigt for anvendelser i biologisk mikroskopi, hvor høj lysintensitet kan beskadige prøver, og når observerede objekter og fænomener er særligt små.
Lys bruges ofte til at måle småafstande ved hjælp af instrumenter kaldet interferometre. Kvantemekanikkens love sætter grænser for sådanne enheders følsomhed. Denne grænse er relateret til, hvor følsom målingen kan være, og det gennemsnitlige antal fotoner i måleapparatet. "Kvantelys" er i disse aspekter bedre end laserstrålen.
Læs mere:
Fysikere har fundet en måde at overvinde begrænsningen på størrelsen af halvledere
Skatte fundet, der var skjult under krigen for næsten 1.000 år siden
Hemmeligheden bag lang levetid afsløres: Forskere har fundet ud af, hvordan man starter den nødvendige mekanisme i menneskekroppen