Sydneyn ja Baselin yliopistojen fyysikot ovat osoittaneet ensimmäistä kertaa kykynsä manipuloida
Stimuloitu emissio - uuden fotonin syntyminenkvanttijärjestelmän siirtymisen aikana tilasta toiseen - kuvasi Albert Einstein ja sitä käytetään lasereiden käyttämiseen. Perinteisesti sitä havaitaan monille fotoneille. Uudessa tutkimuksessa fyysikot ovat havainneet yksittäisten fotonien stimuloitua säteilyä. He mittasivat suoran aikaviiveen yksittäisen fotonin ja yhden kvanttipisteen hajoaman sitoutuneen fotoniparin välillä.
Rakentamamme laite aiheutti niin voimakkaita vuorovaikutuksia fotonien välillä, että pystyimme havaitsemaan eron yhden sen kanssa vuorovaikutuksessa olevan fotonin ja kahden välillä.
Huomasimme, että yksi fotoni viivästyypidempi aika verrattuna kahteen fotoniin. Tässä todella vahvassa fotoni-fotoni-vuorovaikutuksessa kaksi fotonia kietoutuvat niin kutsuttuun kaksifotoniin sitoutuneeseen tilaan.
Natasha Tomm, tutkimuksen toinen kirjoittaja Baselin yliopistosta
Kokeellinen (vasemmalla) ja teoreettinen (oikea) sidotun tilan viiveen yhden fotonin ja kahden fotonin dispersion havainnointi. Kuva: Natasha Tomm et al., Nature Physics
"Kvanttivalo", jonka tutkijat ovat havainneetmahdollistaa tarkemmat mittaukset paremmalla resoluutiolla käyttämällä vähemmän fotoneja, tutkijat sanovat. Tämä voi olla tärkeää biologisen mikroskopian sovelluksissa, joissa korkea valon intensiteetti voi vahingoittaa näytteitä ja kun havaitut kohteet ja ilmiöt ovat erityisen pieniä.
Valoa käytetään usein mittaamaan pieniäetäisyydet interferometreillä. Kvanttimekaniikan lait asettavat rajoja tällaisten laitteiden herkkyydelle. Tämä raja liittyy mittauksen herkkyyteen ja mittauslaitteen fotonien keskimääräiseen lukumäärään. "Kvanttivalo" on näissä asioissa parempi kuin lasersäde.
Lue lisää:
Fyysikot ovat löytäneet tavan voittaa puolijohteiden koon rajoitukset
Löydetyt aarteet piilotettiin sodan aikana lähes 1000 vuotta sitten
Pitkän iän salaisuus paljastuu: tutkijat ovat selvittäneet, kuinka käynnistää tarvittava mekanismi ihmiskehossa