Ako lasersku svjetlost zamislimo kao struju svjetlosnih čestica, tzv. fotona, onda su potpuno
Takvi izolirani fotoni, na primjer, jesuosnovni zahtjev za kvantnu mrežu. Do sada su pojedinačni kvantni emiteri, poput pojedinog atoma ili pojedinačne molekule, općenito djelovali kao izvori takvih tokova pojedinačnih fotona. Ako je kvantni emiter pobuđen laserskim svjetlom i fluorescencijom, on će uvijek emitirati točno jedan foton za svaki kvantni skok. Za ovu vrstu izvora i dalje je izazov učinkovito "hraniti" emitirane fotone u stakloplastici kako bi se što više njih poslalo u prijemnik.
Fizičari iz Njemačke, Danske i Austrije uspjeli sustvoriti neku vrstu "turnstilea" za svjetlo u staklenim vlaknima koji dopuštaju česticama svjetlosti da prolaze samo kroz jednu po jednu. Prijedlog za eksperiment došao je od teoretskih fizičara dr. Sahanda Mahmoudiana i profesora Clemensa Hammerera sa Sveučilišta Leibniz u Hannoveru i kolega sa Sveučilišta u Kopenhagenu. Eksperiment je proveden uz pomoć istraživačke grupe profesora dr. Arna Rauschenbeutela sa Sveučilišta Humboldt u Berlinu. U tu svrhu znanstvenici su koristili moćno sučelje atom-svjetlost, u kojem su atomi zarobljeni uz optičko nanovlakno i povezan sa svjetlom vođenim u nanovlaknima.
Ova posebna staklena vlakna su sto putatanji od ljudske dlake, a atomi se drže na udaljenosti od 0,2 mikrometra od površine stakloplastike. Istodobno se hlade laserskom svjetlošću do temperatura od nekoliko milionitih dijelova stupnja iznad apsolutne nule. Ovaj sustav omogućio je istraživačima preciznu kontrolu broja atoma duž laserske zrake. Zatim su tijekom eksperimenta istraživači analizirali koliko su često fotoni izlazili iz vlakana pojedinačno ili u parovima.
Kada je zarobljeno oko 150 atomaispostavilo se da se propuštena svjetlost sastojala praktički samo od izoliranih fotona. Tako su svi atomi djelovali na fotone poput okretnice koja regulira protok ljudi. Iznenađujuće, učinak je bio suprotan kada se povećao broj atoma: tada su atomi propuštali fotone, po mogućnosti u parovima.
Ovo otkriće otvara sasvim novi načinstvarajući svijetle izvore s jednim fotonom s ugrađenim vlaknima. Istodobno, princip rada koji su demonstrirali istraživači može se primijeniti na širok raspon elektromagnetskog spektra (od mikrovalova do X-zraka). To otvara mogućnost stvaranja pojedinačnih fotona u spektralnim rasponima za koje još nema izvora. Istraživači su već prijavili patent za ovu tehnologiju.
Pročitajte i
U eri ekosustava: kako se IT divovi pretvaraju u sučelja naše svakodnevice
Ledenjak Doomsdaya pokazao se opasnijim nego što su znanstvenici mislili. Kažemo glavno
GitHub je izraz "master" zamijenio neutralnim ekvivalentom