Natuurkundigen hebben een doorbraak bereikt in de kwantumelektrodynamica door twee verschillend gekleurde fotonen aan elkaar te koppelen

Wetenschappers van de Universiteit van Bath hebben een manier gevonden om twee fotonen van verschillende kleuren aan elkaar te binden. In de natuurkunde, kleurrijk

fotonen zijn in wezen deeltjes die verantwoordelijk zijn voorlicht met verschillende golflengten. De ontdekking zal leiden tot nieuwe ontwikkelingen in de kwantumelektrodynamica. Dit is een wetenschapsgebied dat de interactie tussen licht en materie beschrijft. In de loop van de tijd zullen de bevindingen van het team waarschijnlijk de ontwikkeling van optische en kwantumcommunicatie beïnvloeden, evenals precisiemetingen van frequentie, tijd en afstand.

Een appel die uit een boom valt, heeft snelheid en massa, die samen een momentum geven. De energie van een appel, verkregen uit beweging, is afhankelijk van de hoeveelheid beweging en massa van de vrucht.

De meeste mensen geloven dat het concept van impuls enenergie (en dus massa) is gemakkelijk te begrijpen wanneer het wordt geassocieerd met vaste objecten. Maar het idee dat immateriële objecten zoals lichtgolven ook massa hebben, is voor velen verrassend. Dit is echter een bekend feit onder natuurkundigen. Dit schijnbaar paradoxale idee dat golven massa hebben, is waar de kwantumfysica en de fysieke wereld elkaar ontmoeten.

Door de Fransen voorgesteld dualisme van golfdeeltjesdoor natuurkundige Louis de Broglie in 1924, is een concept dat beschrijft hoe elk deeltje of kwantumentiteit kan worden beschreven als een deeltje of golf. Gedurende de geschiedenis van het onderzoek zijn er veel zogenaamde quasi-deeltjes ontdekt, die twee verschillende soorten materiedeeltjes combineren, of lichtgolven die geassocieerd zijn met een materiedeeltje. De lijst met exotische quasi-deeltjes omvat fononen, plasmonen, magnonen en polaritonen.

Een team van natuurkundigen van de Universiteit van Bath rapporteerde over een manier om quasideeltjes te maken die twee verschillend gekleurde lichtdeeltjes aan elkaar binden. Ze noemden deze formaties foton-foton-polaritonen.

Het vermogen om fotonen-fotonen en polaritonen te detecteren en te controleren is mogelijk dankzij de relatief nieuwe ontwikkeling van hoogwaardige microholtes.

Een belangrijk kenmerk geïdentificeerd tijdensHet onderzoek van Bath is dat de microholte een hele reeks gespleten resonanties opleverde, waarbij elk foton-foton-paar zijn eigen momentum en energie vertoonde, waardoor onderzoekers het concept van quasideeltjes konden toepassen en massa konden berekenen. Volgens de voorspellingen van de onderzoekers zijn foton-foton-polaritonen 1000+ keer lichter dan elektronen.

Lees verder

Natuurkundigen hebben een analoog van een zwart gat gemaakt en de theorie van Hawking bevestigd. Waar leidt het toe?

Door de zon verliest de atmosfeer van de aarde alle vrije zuurstof

Abortus en wetenschap: wat gebeurt er met de kinderen die zullen bevallen

Precisiemetingen zijn metingenuitgevoerd met een zeer hoge nauwkeurigheid, d.w.z. met een record lage fout. Met de kleinste relatieve fout kunt u tijd of frequentie meten, evenals afwijkingen van de laserfrequentie.

Lichtgolven zijn alles van zonlicht tot laserstraling.

Phonon is een quasi-deeltje dat is geïntroduceerd door de Sovjetwetenschapper Igor Tamm. Phonon is een kwantum van trillingsbeweging van kristalatomen

In de natuurkunde is een plasmon een quasi-deeltje dat overeenkomt met de kwantisering van plasma-oscillaties, die collectieve oscillaties zijn van een vrij elektronengas.

Magnon is een quasi-deeltje dat overeenkomtelementaire excitatie van een systeem van op elkaar inwerkende spins. Kristallen met verschillende magnetische subroosters kunnen verschillende soorten magnonen bevatten met verschillende energiespectra. Magnons gehoorzamen Bose-Einstein-statistieken.

Een polariton is een samengesteld quasi-deeltje dat verschijnt wanneer fotonen interageren met elementaire excitaties van het medium - optische fononen, excitonen, plasmonen, magnonen, enzovoort.

Een optische microholte is een lichtval in de vorm van een kleine verdikking van optische vezel