Fiziķi pirmo reizi lika fotoniem mijiedarboties ar atomu pāriem

Cilvēce virzās uz plašu tehnoloģiju izmantošanu, kuru pamatā ir kvantu fizika.

Bet, lai to panāktu, vispirms ir jāapgūst, kā padarīt gaismu mijiedarboties ar vielu - vai, precīzāk, fotoniem ar  atomiem.Zināmā mērā par šādām tehnoloģijām ir atbildīgs progresīvais kvantu rezonatoru elektrodinamikas (QED) lauks.Tagad to jau izmanto kvantu tīklos un kvantu informācijas apstrādē.Bet vēl ir tāls ceļš ejams.Mūsdienu gaismas un matērijas mijiedarbība aprobežojas ar atsevišķiem atomiem, kas ierobežocilvēku spēja tos pētīt sarežģītu sistēmu veidā, kas iesaistītas kvantu tehnoloģijās.

Jaunajā darbā pētnieki izmantojaFermi gāze (vai ideāla Fermi - Dirac gāze). Tā ir gāze, kas sastāv no daļiņām, kas atbilst Fermi - Dirac statistikai, tas ir, tām ir maza masa un augsta koncentrācija. Piemēram, elektroni metālā. "Ja nav fotonu, gāzi var ražot stāvoklī, kurā atomi mijiedarbojas viens ar otru, veidojot brīvi savienotus pārus," skaidro Jean-Philippe Brantou no EPFL Pamatzinātņu skolas. "Kad gaisma nokļūst gāzē, daži no šiem tvaikiem tiek pārvērsti ķīmiski saistītās molekulās, ko absorbē fotoni."

Galvenā jaunā efekta pamatā esošā koncepcija irka tas notiek "saskaņoti". Tas nozīmē, ka fotons tiek absorbēts, lai pārvērstu pāris atomus molekulā, pēc tam izstarotu atpakaļ un tā vairākas reizes. "Tas nozīmē, ka para-fotonu sistēma veido jauna veida daļiņu stāvokli, ko mēs saucām par" pārī savienotu polaritonu-polaritonu "-skaidro zinātnieks. "Tas kļuva iespējams sistēmā, kurā fotoni ir ierobežoti vienā vietā, kur tiem ir cieši jāsadarbojas ar atomiem."

Hibrīdie pārī savienotie polaritoni iegūst dažas fotonu īpašības. Tas nozīmē, ka tos var izmērīt ar optiskām metodēm. Viņi arī iegūst dažas Fermi gāzes īpašības, secina zinātnieki.

“Dažas no ļoti sarežģītajām gāzes īpašībāmtiek pārvērsti optiskās īpašībās, kuras var izmērīt tiešā veidā, pat netraucējot sistēmu. Nākotnē šī tehnoloģija noderēs kvantu ķīmijā: zinātnieki pirmo reizi ir pierādījuši, kā noteiktas ķīmiskās reakcijas var saskaņoti radīt, izmantojot atsevišķus fotonus.

Lasīt Tālāk

Ir parādījies superkondensators putekļu plankuma lielumā: tas ir 3 tūkstošus reižu mazāks nekā tā analogi

Tyrannosaurus Rex zobos bija nervu sensori, lai atpazītu laupījumu

Atklājās senais noslēpums par kosmisko staru avotu Piena ceļā