Fizičari su učinili da fotoni prvi put stupe u interakciju s parovima atoma

Čovječanstvo se kreće prema širokoj upotrebi tehnologija temeljenih na kvantnoj fizici.

Ali da biste to postigli, prvo morate ovladati kako natjerati svjetlost da stupi u interakciju s materijom - ili, točnije, fotonima s  atomima.U određenoj mjeri, napredno polje kvantne rezonatorne elektrodinamike (QED) odgovorno je za takve tehnologije.Sada se već koristi u kvantnim mrežama i obradi kvantnih informacija.Ali još je dug put pred nama.Moderne interakcije svjetlosti i materije ograničene su na pojedinačne atome, što ograničavasposobnost ljudi da ih proučavaju u obliku složenih sustava uključenih u kvantne tehnologije.

U novom su se radu istraživači koristiliFermi plin (ili idealan Fermi - Dirakov plin). To je plin koji se sastoji od čestica koje zadovoljavaju Fermi - Diracovu statistiku, odnosno imaju malu masu i visoku koncentraciju. Na primjer, elektroni u metalu. "U nedostatku fotona, plin se može proizvesti u stanju u kojem atomi međusobno djeluju i tvore labavo povezane parove", objašnjava Jean-Philippe Brantou sa Škole osnovnih znanosti EPFL-a. "Kad svjetlost udari u plin, neke od tih para pretvaraju se u kemijski povezane molekule, koje apsorbiraju fotoni."

Ključni koncept koji stoji iza novog učinka jeda se to događa "koherentno". To znači da se foton apsorbira da pretvori par atoma u molekulu, zatim se emitira natrag i tako nekoliko puta. "To znači da parafotonski sustav tvori novu vrstu stanja čestica, koju smo nazvali" upareni polariton-polariton "-objašnjava znanstvenik. "To je postalo moguće u sustavu gdje su fotoni zatvoreni na jednom mjestu, gdje moraju snažno stupiti u interakciju s atomima."

Hibridno upareni polaritoni stječu neka svojstva fotona. To znači da se mogu mjeriti optičkim metodama. Oni također stječu neka svojstva plina Fermi, zaključuju znanstvenici.

“Neka od vrlo složenih svojstava plinapretvaraju se u optička svojstva koja se mogu izravno mjeriti, čak i bez ometanja sustava. U budućnosti će ta tehnologija dobro doći u kvantnoj kemiji: znanstvenici su prvi put pokazali kako se određene kemijske reakcije mogu koherentno proizvesti pomoću pojedinačnih fotona.

Čitati Unaprijediti

Pojavio se superkondenzator veličine zrnca prašine: 3 tisuće je puta manji od njegovih analoga

Tyrannosaurus Rex imao je u zubima neuronske senzore za prepoznavanje plijena

Otkrivena je vjekovna misterija izvora kozmičkih zraka u Mliječnoj stazi