Viens atoma izmēra slēdzis pārvērš caurspīdīgu materiālu par spoguli

Fiziķi no Maksa Planka Kvantu optikas institūta ir izveidojuši pārslēdzamu metamateriālu. Optiskais

atomu masīva īpašības var mainīt, izmantojot vienu Ridberga atomu. Atkarībā no enerģijas stāvokļa materiāls vai nu atstaro gaismu, vai kļūst caurspīdīgs.

Pētnieki savāca rubīdija atomusfiksēts divdimensiju regulārs raksts, lai atsevišķie elementi atrastos attālumos, kas ir mazāki par fotona viļņa garumu. Atomu tuvuma dēļ šāds masīvs darbojas “sadarbojoties”, skaidro zinātnieki. Gaismas un matērijas saites palielināšanās rezultātā pat viens fotons, kas iet garām vienam atomam, tiek efektīvi atspoguļots. Šī struktūra ir vieglākais spogulis pasaulē, kas sastāv tikai no viena atomu slāņa.

Optiskajam spogulim ir daudz kopīga ar toklasiskais analogs. Jo īpaši atstarošanas varbūtība ir fiksēta un to nevar kontrolēt. Lai kontrolētu spoguļa īpašības, fiziķi izstrādāja un masīva centrā ievietoja slēdzi, kas sastāv no viena Rydberg atoma. 

Tie ir ūdeņradim līdzīgi atomi vai sārma atomi.metāli, kuros ārējais elektrons atrodas ļoti ierosinātā stāvoklī. Kad šāds atoms tiek apstarots ar lāzera gaismu, tas no zemes pāriet uz ierosināto stāvokli un otrādi. Atkarībā no enerģijas stāvokļa optiskais spogulis kļuva atstarojošs vai caurspīdīgs kā logs.

Optiskā metavirsma izslēgtā (pa kreisi) un ieslēgtā (labajā) stāvoklī. Pirmajā gadījumā masīvs ir caurspīdīgs, bet otrajā - tas atspoguļo gaismu. Attēls: Kritsana Srakaew et al., Nature Physics

Pētnieki atzīmē, ka kvantuslēdzis ņem ne tikai divas galējās vērtības "0" un "1", bet biežāk tas izrādās starpstāvoklī. Tā rezultātā, atšķirībā no klasiskā spoguļa, metavirsmu var konfigurēt tā, lai tā vienlaikus atspoguļotu un pārraidītu gaismas fotonus.

Attīstību var izmantot, lai aptumšotuatomgaisma, pievienojiet darba autorus. Kvantu slēdža iestatīšana saskaņotā superpozīcijā starp zemes un ierosinātajiem stāvokļiem rada atoma un gaismas samezglošanos, unikālu un dīvainu savienojumu starp ienākošo fotonu un atoma slēdzi.

Lasīt vairāk:

Atrasts veids, kā pazemināt cukura līmeni asinīs bez insulīna injekcijām

Zinātnieki uzskata, ka Visuma forma nav tāda, kā visi domā

NASA helikopters rādīja saulrietu uz Marsa. Tas neizskatās pēc zemes.

Uz vāka: mākslinieciska atomu spoguļa ilustrācija. Attēls: Christoph Hohmann, MCQST