Se imaginarmos a luz do laser como um fluxo de partículas de luz, os chamados fótons, então eles são completamente
Esses fótons isolados, por exemplo, sãorequisito básico para uma rede quântica. Até agora, emissores quânticos únicos, como um único átomo ou uma única molécula, geralmente agiam como fontes de tais fluxos de fótons individuais. Se um emissor quântico é excitado por luz laser e fluorescência, ele sempre emitirá exatamente um fóton para cada salto quântico. Para este tipo de fonte, ainda é um desafio “alimentar” de forma eficiente os fótons emitidos na fibra de vidro para enviar o máximo possível ao receptor.
Físicos da Alemanha, Dinamarca e Áustria conseguiramcriar uma espécie de “catraca” para a luz nas fibras de vidro que permite a passagem de partículas de luz apenas uma de cada vez. A proposta para o experimento veio dos físicos teóricos Dr. Sahand Mahmoudian e do professor Clemens Hammerer da Universidade Leibniz de Hannover e colegas da Universidade de Copenhague. O experimento foi realizado com a ajuda do grupo de pesquisa do professor Dr. Arno Rauschenbeutel da Universidade Humboldt de Berlim. Para isso, os cientistas usaram uma poderosa interface átomo-luz, na qual os átomos ficam presos próximos a uma nanofibra óptica e são conectados. associada à luz guiada na nanofibra.
Essas fibras de vidro especiais são cem vezesmais fino que um cabelo humano, e os átomos são mantidos a uma distância de 0,2 micrômetros da superfície da fibra de vidro. Ao mesmo tempo, eles são resfriados por luz laser a temperaturas de alguns milionésimos de grau acima do zero absoluto. Este sistema permitiu aos pesquisadores controlar com precisão o número de átomos ao longo do feixe de laser. Então, durante o experimento, os pesquisadores analisaram a frequência com que os fótons deixam a fibra individualmente ou em pares.
Quando cerca de 150 átomos foram capturados sobrenanofibras, descobriu-se que a luz transmitida consistia praticamente apenas de fótons isolados. Assim, todos os átomos juntos agiam sobre os fótons como uma catraca regulando o fluxo de pessoas. Surpreendentemente, o efeito foi o oposto quando o número de átomos foi aumentado: então os átomos deixam os fótons passarem, de preferência aos pares.
Esta descoberta abre um caminho totalmente novocriando fontes de fóton único brilhantes com fibra integrada. Ao mesmo tempo, o princípio de funcionamento demonstrado pelos pesquisadores pode ser aplicado a uma ampla faixa do espectro eletromagnético (de microondas a raios-X). Isso abre a possibilidade de gerar fótons únicos em faixas espectrais para as quais ainda não existem fontes. Os pesquisadores já solicitaram a patente dessa tecnologia.
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