Fizicienii au controlat mai întâi „lumina cuantică” a unui singur atom

Fizicienii de la universitățile din Sydney și Basel au demonstrat pentru prima dată capacitatea de a manipula

și identificați un număr mic de fotoni care interacționează - pachete de energie luminoasă - cu mare precizie. Tehnologia va ajuta la dezvoltarea calculului cuantic și a imagisticii medicale.

Emisia stimulată - generarea unui nou fotonîn timpul tranziției unui sistem cuantic de la o stare la alta - a fost descris de Albert Einstein și este folosit pentru a opera lasere. În mod tradițional, este observată pentru mulți fotoni. Într-un nou studiu, fizicienii au observat emisia stimulată de fotoni unici. Ei au măsurat întârzierea directă între un singur foton și o pereche de fotoni legați împrăștiați de un singur punct cuantic.

Dispozitivul pe care l-am construit a indus interacțiuni atât de puternice între fotoni, încât am putut observa diferența dintre un foton care interacționează cu el și doi.

Am observat că un foton este întârziat detimp mai lung comparativ cu doi fotoni. În această interacțiune foarte puternică foton-foton, doi fotoni se încurcă sub forma a ceea ce se numește o stare legată de doi fotoni.

Natasha Tomm, co-autor al studiului de la Universitatea din Basel

Experimental (stânga) și teoretic (dreapta) observarea dispersiei de un foton și doi fotoni a întârzierii stării legate. Imagine: Natasha Tomm et al., Nature Physics

„Lumina cuantică” pe care oamenii de știință au observat-opermite măsurători mai precise cu o rezoluție mai bună folosind mai puțini fotoni, spun oamenii de știință. Acest lucru poate fi important pentru aplicațiile în microscopia biologică, unde intensitatea ridicată a luminii poate deteriora specimenele și când obiectele și fenomenele observate sunt deosebit de mici.

Lumina este adesea folosită pentru a măsura micdistanțe folosind instrumente numite interferometre. Legile mecanicii cuantice stabilesc limite pentru sensibilitatea unor astfel de dispozitive. Această limită este legată de cât de sensibilă poate fi măsurarea și de numărul mediu de fotoni din dispozitivul de măsurare. „Lumina cuantică” în aceste aspecte este superioară fasciculului laser.

Citeste mai mult:

Fizicienii au găsit o modalitate de a depăși limitarea dimensiunii semiconductorilor

Treasure a descoperit că a fost ascuns în timpul războiului de acum aproape 1.000 de ani

Secretul longevității este dezvăluit: oamenii de știință au descoperit cum să pornească mecanismul necesar în corpul uman