Fyysikot keksivät kietoutuneista fotoneista laserin elektronien tarkkailemiseksi

Purduen yliopiston fyysikot ovat ehdottaneet epätavallista tapaa tuottaa valoa sotkeutuneista fotoneista.

Tekniikka käyttää heliumatomeja sitoutuneiden hiukkasten lähteenä. Kehitys löytää käyttöä spektroskopiassa ja kvanttikuvauksessa.

Tutkijat ehdottivat menetelmää luomiseensotkeutuneita fotoneja äärimmäisillä ultraviolettiaallonpituuksilla. Teoreettisissa laskelmissaan fyysikot ovat osoittaneet, että altistamalla heliumia valolle voidaan aiheuttaa metastabiilin atomitilan kahden fotonin hajoaminen. Tämän seurauksena atomit emittoivat kahta fotonia, jotka ovat kietoutuneet energiaan ja aikaan, joiden kaistanleveys vastaa kokonaisenergiaväliä 20,62 eV.

Toimintaperiaatteet ja asennuskaavio. Kuva: Wang et al., Phys. Rev. Tutkimus

Kietoutuminen on outo ilmiö kvantissafysiikka, kun kaksi hiukkasta ovat yhteydessä toisiinsa riippumatta niiden välisestä etäisyydestä, tutkijat selittävät. Tässä tapauksessa yhden hiukkasen mittaus määrittää automaattisesti toisen tilan.

Työssämme sotkeutuvat fotonit ovat taattujasaapuvat tiettyyn paikkaan hyvin lyhyen, muutaman attosekunnin välein, jos he kulkevat saman matkan. Tämä korrelaatio niiden saapumisajoissa tekee niistä erittäin hyödyllisiä ultranopeiden tapahtumien mittaamiseen.

Niranjan Shivaram, fysiikan ja tähtitieteen apulaisprofessori, Purduen yliopisto

Atomien sisällä tapahtuvien prosessien tarkkailu,vaatii herkkiä instrumentteja. Nykyaikaiset attosekunnin laserpulssit tarjoavat noin 40 attosekunnin (40×10-18 s) resoluution. Kietoutuneiden fotonien avulla on mahdollista luoda "kuvia", joiden resoluutio on useita attosekunteja tai jopa zeptosekuntia (10-21 s).

Lue lisää:

Muinaiset viikingit kärsivät vaarallisesta taudista. Sen aiheuttaa Afrikasta kotoisin oleva loinen

Marsin kasvi tuottaa happea keskimääräisen puun nopeudella

Suurin ihmisen elin luotiin uudelleen laboratoriossa. Se on kaksi kertaa vahvempi kuin meidän.

Kansikuva: Cheryl Pierce, University Purdue