Natuurkundigen van de universiteiten van Sydney en Basel hebben voor het eerst aangetoond dat ze kunnen manipuleren
Gestimuleerde emissie - generatie van een nieuw fotontijdens de overgang van een kwantumsysteem van de ene toestand naar de andere - werd beschreven door Albert Einstein en wordt gebruikt om lasers te bedienen. Traditioneel wordt het waargenomen voor veel fotonen. In een nieuwe studie hebben natuurkundigen gestimuleerde emissie van enkele fotonen waargenomen. Ze maten de directe tijdsvertraging tussen een enkel foton en een paar gebonden fotonen verstrooid door een enkele kwantumdot.
Het apparaat dat we bouwden, induceerde zulke sterke interacties tussen fotonen dat we het verschil konden waarnemen tussen één foton dat ermee interageerde in vergelijking met twee.
We hebben gemerkt dat er één foton vertraagd islangere tijd in vergelijking met twee fotonen. In deze echt sterke foton-foton-interactie raken twee fotonen verstrikt in wat een twee-foton-gebonden toestand wordt genoemd.
Natasha Tomm, co-auteur van de studie van de Universiteit van Basel
Experimenteel (links) en theoretisch (rechts) observatie van één-foton en twee-foton dispersie van de gebonden toestandsvertraging. Afbeelding: Natasha Tomm et al., Natuurfysica
Het "kwantumlicht" dat wetenschappers hebben waargenomenmaakt nauwkeurigere metingen mogelijk met een betere resolutie met minder fotonen, zeggen de wetenschappers. Dit kan belangrijk zijn voor toepassingen in biologische microscopie, waar een hoge lichtintensiteit monsters kan beschadigen en wanneer waargenomen objecten en verschijnselen bijzonder klein zijn.
Licht wordt vaak gebruikt om klein te metenafstanden met behulp van instrumenten die interferometers worden genoemd. De wetten van de kwantummechanica stellen grenzen aan de gevoeligheid van dergelijke apparaten. Deze grens hangt samen met hoe gevoelig de meting kan zijn en het gemiddelde aantal fotonen in het meetapparaat. "Kwantumlicht" is in deze aspecten superieur aan de laserstraal.
Lees verder:
Natuurkundigen hebben een manier gevonden om de beperking van de grootte van halfgeleiders te omzeilen
Schat gevonden die bijna 1000 jaar geleden tijdens de oorlog verborgen was
Het geheim van een lang leven wordt onthuld: wetenschappers hebben ontdekt hoe ze het noodzakelijke mechanisme in het menselijk lichaam kunnen starten