Fizikai pirmiausia kontroliavo vieno atomo „kvantinę šviesą“.

Fizikai iš Sidnėjaus ir Bazelio universitetų pirmą kartą pademonstravo gebėjimą manipuliuoti

ir labai tiksliai nustatyti nedidelį skaičių sąveikaujančių fotonų – šviesos energijos paketų. Ši technologija padės plėtoti kvantinį skaičiavimą ir medicininį vaizdavimą.

Stimuliuota emisija – naujo fotono generavimaskvantinei sistemai pereinant iš vienos būsenos į kitą – aprašė Albertas Einšteinas ir naudojamas lazeriams valdyti. Tradiciškai tai stebima daugeliui fotonų. Naujame tyrime fizikai pastebėjo stimuliuojamą pavienių fotonų emisiją. Jie išmatavo tiesioginį laiko delsą tarp vieno fotono ir poros surištų fotonų, išsklaidytų vienu kvantiniu tašku.

Mūsų sukurtas prietaisas sukėlė tokią stiprią fotonų sąveiką, kad galėjome stebėti skirtumą tarp vieno fotono, sąveikaujančio su juo, ir dviejų.

Pastebėjome, kad vienas fotonas vėluojailgesnis laikas, palyginti su dviem fotonais. Šioje tikrai stiprioje fotono ir fotono sąveikoje du fotonai įsipainioja į vadinamąją dviejų fotonų surišimo būseną.

Natasha Tomm, tyrimo bendraautorė iš Bazelio universiteto

Eksperimentinė (kairėje) ir teorinė (dešinėje) vieno fotono ir dviejų fotonų surištos būsenos vėlavimo dispersijos stebėjimas. Vaizdas: Natasha Tomm ir kt., Gamtos fizika

„Kvantinė šviesa“, kurią pastebėjo mokslininkaileidžia atlikti tikslesnius matavimus ir geresnę skiriamąją gebą naudojant mažiau fotonų, teigia mokslininkai. Tai gali būti svarbu taikant biologinę mikroskopiją, kur didelis šviesos intensyvumas gali pakenkti mėginiams ir kai stebimi objektai ir reiškiniai yra ypač maži.

Šviesa dažnai naudojama mažiems matuotiatstumus, naudojant prietaisus, vadinamus interferometrais. Kvantinės mechanikos dėsniai nustato tokių prietaisų jautrumo ribas. Ši riba yra susijusi su matavimo jautrumu ir vidutiniu fotonų skaičiumi matavimo įrenginyje. „Kvantinė šviesa“ šiais aspektais yra pranašesnė už lazerio spindulį.

Skaityti daugiau:

Fizikai rado būdą, kaip įveikti puslaidininkių dydžio apribojimus

Rastas lobis, kuris buvo paslėptas per karą beveik prieš 1000 metų

Atskleidžiama ilgaamžiškumo paslaptis: mokslininkai sugalvojo, kaip žmogaus organizme paleisti reikiamą mechanizmą