Jei įsivaizduosime lazerio šviesą kaip šviesos dalelių, vadinamųjų fotonų, srautą, tai jie yra visiškai
Pavyzdžiui, tokie izoliuoti fotonai yrapagrindinis kvantinio tinklo reikalavimas. Iki šiol pavieniai kvantiniai skleidėjai, tokie kaip vienas atomas ar viena molekulė, paprastai veikė kaip atskirų fotonų srautų šaltiniai. Jei kvantinį spinduolį sužadina lazerio šviesa ir fluorescencija, jis visada skleidžia tiksliai vieną fotoną kiekvienam kvantiniam šuoliui. Šio tipo šaltiniams vis dar yra iššūkis efektyviai „tiekti“ spinduliuojamus fotonus į stiklo pluoštą, kad kuo daugiau jų būtų išsiųsti į imtuvą.
Fizikams iš Vokietijos, Danijos ir Austrijos tai pavykosukurti savotišką „turniketą“ šviesai iš stiklo pluošto, leidžiantį šviesos dalelėms prasiskverbti tik po vieną. Pasiūlymą atlikti eksperimentą pateikė teoriniai fizikai dr. Sahand Mahmoudian ir profesorius Clemens Hammerer iš Hanoverio Leibnizo universiteto ir kolegos iš Kopenhagos universiteto. Eksperimentą atliko Berlyno Humboldto universiteto profesoriaus dr. Arno Rauschenbeutelio tyrimų grupė. Šiuo tikslu mokslininkai panaudojo galingą atomo ir šviesos sąsają, kurioje atomai yra įstrigę šalia optinio nanopluošto ir susijęs su šviesa, nukreipta į nanopluoštą.
Šie specialūs stiklo pluoštai yra šimtą kartųplonesnis už žmogaus plauką, o atomai laikomi 0,2 mikrometrų atstumu nuo stiklo pluošto paviršiaus. Tuo pačiu metu jie lazerio šviesa atvėsina iki kelių milijoninių laipsnių temperatūros, viršijančios absoliutų nulį. Ši sistema leido mokslininkams tiksliai kontroliuoti atomų skaičių palei lazerio spindulį. Tada eksperimento metu mokslininkai išanalizavo, kaip dažnai fotonai palieka pluoštą atskirai arba poromis.
Kai buvo užfiksuota apie 150 atomų apienanopluoštų, paaiškėjo, kad perduodama šviesa praktiškai susideda tik iš izoliuotų fotonų. Taigi visi atomai kartu veikė fotonus kaip turniketas, reguliuojantis žmonių srautus. Keista, kad padidinus atomų skaičių, poveikis buvo priešingas: tada atomai praleido fotonus, geriausia poromis.
Šis atradimas atveria visiškai naują keliąsukuriant ryškius pavienių fotonų šaltinius su įmontuotu pluoštu. Tuo pačiu metu mokslininkų parodytą veikimo principą galima pritaikyti plačiam elektromagnetinio spektro diapazonui (nuo mikrobangų iki rentgeno spindulių). Tai atveria galimybę generuoti pavienius fotonus spektro diapazonuose, kuriems dar nėra šaltinių. Mokslininkai jau kreipėsi dėl šios technologijos patento.
Taip pat skaitykite
Ekosistemų eroje: kaip IT milžinai virsta mūsų kasdienio gyvenimo sąsajomis
Doomsday ledynas pasirodė pavojingesnis, nei manė mokslininkai. Mes pasakome pagrindinį dalyką
„GitHub“ pakeitė terminą „meistras“ neutraliu atitikmeniu