Natuurkundigen bedenken een laser van verstrengelde fotonen om elektronen te observeren

Natuurkundigen van Purdue University hebben een onconventionele manier voorgesteld om licht te genereren uit verstrengelde fotonen.

De technologie maakt gebruik van heliumatomen als bron van gebonden deeltjes. De ontwikkeling zal toepassing vinden in spectroscopie en kwantumbeeldvorming.

De onderzoekers stelden een methode voor voor het genereren vanverstrengelde fotonen bij extreem ultraviolette golflengten. In hun theoretische berekeningen hebben natuurkundigen aangetoond dat door helium bloot te stellen aan licht, men een verval van twee fotonen van een metastabiele atomaire toestand kan veroorzaken. Als resultaat zenden de atomen twee fotonen uit die verstrengeld zijn in energie en tijd met een bandbreedte gelijk aan het totale energie-interval van 20,62 eV.

Werkingsprincipes en installatieschema. Afbeelding: Wang et al., Phys. ds. Onderzoek

Verstrengeling is een vreemd fenomeen in kwantumnatuurkunde, wanneer twee deeltjes met elkaar verbonden zijn, ongeacht de afstand ertussen, leggen de wetenschappers uit. In dit geval bepaalt de meting van een van de deeltjes automatisch de toestand van de tweede.

Verstrengelde fotonen in ons werk zijn gegarandeerdbinnen een zeer kort interval van enkele attoseconden op een bepaalde locatie aankomen als ze dezelfde afstand afleggen. Deze correlatie in hun aankomsttijden maakt ze erg handig voor het meten van ultrasnelle gebeurtenissen.

Niranjan Shivaram, assistent-professor natuurkunde en astronomie, Purdue University

Observatie van processen die plaatsvinden in atomen,vereist gevoelige instrumenten. Moderne attoseconde laserpulsen geven een resolutie van ongeveer 40 attoseconden (40×10-18 s). Met behulp van verstrengelde fotonen zal het mogelijk zijn om "beelden" te creëren met een resolutie van enkele attoseconden of zelfs zeptoseconden (10-21 s).

Lees verder:

De oude Vikingen leden aan een gevaarlijke ziekte. Het wordt veroorzaakt door een parasiet uit Afrika

Plant op Mars produceert zuurstof met de snelheid van een gemiddelde boom

Het grootste menselijke orgaan werd in het laboratorium nagebouwd. Het is twee keer zo sterk als het onze.

Omslagafbeelding: Cheryl Pierce, University Purdue