물리학자들은 처음으로 광자를 원자 쌍과 상호 작용하게 만들었습니다.

인류는 양자 물리학을 기반으로 한 기술의 광범위한 사용을 향해 나아가고 있습니다.

하지만 이를 달성하려면 먼저빛이 물질, 더 정확하게는 원자와 광자와 상호 작용하도록 만드는 마스터입니다. 이러한 기술은 공진기 양자전기역학(QED)이라는 최첨단 분야가 어느 정도 책임을 지고 있습니다. 이제는 이미 양자 네트워크와 양자 정보 처리에 사용되고 있습니다. 하지만 아직 갈 길이 멀다. 현재의 가벼운 물질 상호작용은 단일 원자로 제한되어 있어 이를 양자 기술과 관련된 복잡한 시스템으로 연구하는 인간의 능력을 제한합니다.

새로운 작업에서 연구원들은 다음을 사용했습니다.페르미 가스(또는 이상적인 페르미 - 디랙 가스). Fermi-Dirac 통계를 만족하는 입자로 구성된 기체, 즉 낮은 질량과 높은 농도를 갖는 기체입니다. 예를 들어, 금속의 전자. EPFL 기초 과학 학교의 Jean-Philippe Brantou는 "광자가 없으면 원자가 서로 상호 작용하여 느슨하게 결합된 쌍을 형성하는 상태에서 가스가 생성될 수 있습니다."라고 설명합니다. "빛이 가스에 닿으면 이 증기 중 일부가 화학적으로 결합된 분자로 변환되어 광자에 의해 흡수됩니다."

새로운 효과의 핵심 개념은"일관되게" 발생합니다. 이것은 광자가 흡수되어 몇 개의 원자를 분자로 만든 다음 여러 번 다시 방출되는 것을 의미합니다. "이것은 파라-광자 시스템이 새로운 유형의 입자 상태를 형성한다는 것을 의미합니다. 우리는 이를 "짝지어진 폴라리톤-폴라리톤"이라고 부릅니다. 과학자는 설명합니다. "이것은 광자가 원자와 강하게 상호 작용해야 하는 한 장소에 국한된 시스템에서 가능했습니다."

혼성 쌍극자는 광자의 특성 중 일부를 획득합니다. 이는 광학적 방법으로 측정할 수 있음을 의미합니다. 그들은 또한 페르미 가스의 특성 중 일부를 획득한다고 과학자들은 결론지었습니다.

"가스의 매우 복잡한 속성 중 일부는시스템을 방해하지 않고도 직접 측정할 수 있는 광학 속성으로 변환됩니다. 미래에 이 기술은 양자 화학에 유용할 것입니다. 과학자들은 단일 광자를 사용하여 특정 화학 반응이 일관되게 생성될 수 있는 방법을 처음으로 보여주었습니다.

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