マックス プランク量子光学研究所の物理学者は、切り替え可能なメタマテリアルを作成しました。光学
研究者たちはルビジウム原子を個々の要素が光子の波長よりも短い距離にあるように、固定された2次元の規則的なパターン。原子が近接しているため、このような配列は「協調的に」作用すると科学者は説明しています。光と物質の間の結合が増加した結果、1 つの原子を通過する 1 つの光子でさえ効果的に反射されます。この構造は、原子の 1 層だけで構成された、世界で最も軽い鏡です。
光学ミラーには多くの共通点があります。古典的なアナログ。特に、反射確率は固定されており、制御することはできません。ミラーの特性を制御するために、物理学者は単一のリュードベリ原子からなるスイッチをアレイの中心に設計し、配置しました。
これらは、水素様原子またはアルカリ原子です。外側の電子が高度に励起された状態にある金属。このような原子にレーザー光が照射されると、基底状態から励起状態に、またその逆に遷移します。エネルギー状態に応じて、光学ミラーは窓のように反射したり透明になったりしました。
オフ (左) とオン (右) の状態の光学メタサーフェス。最初のケースではアレイは透明で、2 番目のケースでは光を反射します。画像: Kritsana Srakaew 他、Nature Physics
研究者は、量子がスイッチは「0」と「1」の2つの極端な値を取るだけでなく、より多くの場合、中間状態にあることが判明します。その結果、従来のミラーとは異なり、メタサーフェスは、光のフォトンを同時に反射および透過するように構成できます。
開発は難読化に使用できます原子光、作品の作者を追加します。基底状態と励起状態の間のコヒーレントな重ね合わせで量子スイッチを設定すると、原子と光のエンタングルメントが作成されます。これは、入ってくる光子と原子スイッチの間のユニークで奇妙な接続です。
続きを読む：
インスリン注射なしで血糖値を下げる方法を発見
科学者たちは、宇宙の形は誰もが考えているものではないと信じています
NASA のヘリコプターが火星に沈む夕日を映し出した。地球に見えない。
表紙：原子鏡の芸術的なイラスト。画像: クリストフ・ホーマン、MCQST