Ja mēs iedomājamies lāzera gaismu kā gaismas daļiņu, tā saukto fotonu, plūsmu, tad tie ir pilnībā
Piemēram, šādi izolēti fotoni irpamatprasība kvantu tīklam. Līdz šim atsevišķi kvantu izstarotāji, piemēram, viens atoms vai viena molekula, parasti darbojās kā šādu atsevišķu fotonu plūsmu avoti. Ja kvantu izstarotāju uzbudina lāzera gaisma un fluorescence, tas vienmēr izstaro tieši vienu fotonu katram kvantu lēcienam. Šāda veida avotiem joprojām ir izaicinājums efektīvi “padot” izstarotos fotonus stikla šķiedrā, lai pēc iespējas vairāk no tiem nosūtītu uztvērējam.
Tas izdevās fiziķiem no Vācijas, Dānijas un Austrijasizveidot sava veida "turniketu" gaismai stikla šķiedrās, kas ļauj gaismas daļiņām iziet cauri tikai pa vienai. Eksperimenta priekšlikumu sniedza teorētiskie fiziķi Dr. Sahand Mahmoudian un profesors Klemenss Hamerers no Hannoveres Leibnicas universitātes un kolēģi no Kopenhāgenas universitātes. Eksperiments tika veikts ar Berlīnes Humbolta universitātes profesora Dr. Arno Raušenbeutela pētnieciskās grupas palīdzību. Šim nolūkam zinātnieki izmantoja jaudīgu atoma-gaismas saskarni, kurā atomi tiek iesprostoti blakus optiskajai nanošķiedrai un saistīts ar nanošķiedrā vadītu gaismu.
Šīs īpašās stikla šķiedras ir simts reizesplānāks par cilvēka matiem, un atomi tiek turēti 0,2 mikrometru attālumā no stikla šķiedras virsmas. Tajā pašā laikā tos ar lāzera gaismu atdzesē līdz dažu miljonu grādu temperatūrai virs absolūtās nulles. Šī sistēma ļāva pētniekiem precīzi kontrolēt atomu skaitu gar lāzera staru. Tad eksperimenta laikā pētnieki analizēja, cik bieži fotoni iziet no šķiedras atsevišķi vai pa pāriem.
Kad apmēram 150 atomi tika notverti apmēramnanopiedu šķiedras, izrādījās, ka caurlaisto gaismu praktiski veido tikai izolēti fotoni. Tādējādi visi atomi kopā darbojās uz fotoniem kā turnikets, kas regulēja cilvēku plūsmu. Pārsteidzoši, kad palielinot atomu skaitu, efekts bija pretējs: tad atomi izlaida fotonus, vēlams pa pāriem.
Šis atklājums paver pilnīgi jaunu ceļuradot spilgtus viena fotona avotus ar iebūvētu šķiedru. Tajā pašā laikā pētnieku demonstrēto darbības principu var attiecināt uz plašu elektromagnētiskā spektra diapazonu (no mikroviļņiem līdz rentgena stariem). Tas paver iespēju ģenerēt atsevišķus fotonus spektra diapazonos, kuriem vēl nav avotu. Pētnieki jau ir pieteikušies šīs tehnoloģijas patentu.
Lasīt arī
Ekosistēmu laikmetā: kā IT giganti pārvēršas par mūsu ikdienas saskarnēm
Doomsday ledājs izrādījās bīstamāks, nekā domāja zinātnieki. Mēs sakām galveno
GitHub ir aizstājis terminu "master" ar neitrālu ekvivalentu