Ak si laserové svetlo predstavíme ako prúd svetelných častíc, takzvaných fotónov, tak sú úplne
Napríklad také izolované fotóny súzákladná požiadavka na kvantovú sieť. Doteraz fungovali ako zdroje takýchto prúdov jednotlivých fotónov jednotlivé kvantové žiariče, ako napríklad jeden atóm alebo jedna molekula, všeobecne. Ak je kvantový žiarič excitovaný laserovým svetlom a fluorescenciou, bude vždy emitovať presne jeden fotón pre každý kvantový skok. Pre tento typ zdroja je stále výzvou efektívne „napájať“ emitované fotóny do sklenených vlákien, aby sa ich čo najviac dostalo do prijímača.
Podarilo sa to fyzikom z Nemecka, Dánska a Rakúskavytvoriť akýsi „turniket“ pre svetlo v sklenených vláknach, ktorý umožňuje časticiam svetla prechádzať len po jednom. S návrhom experimentu prišli teoretickí fyzici Dr. Sahand Mahmoudian a profesor Clemens Hammerer z Leibniz University Hannover a kolegovia z Kodanskej univerzity. Experiment sa uskutočnil s pomocou výskumnej skupiny profesora Dr. Arna Rauschenbeutela na Humboldtovej univerzite v Berlíne. Na tento účel vedci použili výkonné rozhranie atóm-svetlo, v ktorom sú atómy zachytené vedľa optického nanovlákna a spojené so svetlom vedeným v nanovlákne.
Tieto špeciálne sklenené vlákna sú stokráttenšie ako ľudský vlas a atómy sú držané vo vzdialenosti 0,2 mikrometra od povrchu sklenených vlákien. Zároveň sú laserovým svetlom chladené na teploty niekoľko milióntin stupňa nad absolútnou nulou. Tento systém umožnil výskumníkom presne riadiť počet atómov pozdĺž laserového lúča. Potom počas experimentu vedci analyzovali, ako často fotóny opúšťajú vlákno jednotlivo alebo v pároch.
Keď bolo zachytených asi 150 atómovnanovlákna sa ukázalo, že prechádzajúce svetlo pozostávalo prakticky iba z izolovaných fotónov. Všetky atómy teda pôsobili spolu na fotóny ako turniket regulujúci tok ľudí. Pri zvýšení počtu atómov bol prekvapivo efekt opačný: potom atómy prešli fotónmi, najlepšie v pároch.
Tento objav otvára úplne novú cestuvytváranie jasných jednofotónových zdrojov so zabudovaným vláknom. Vedci zároveň môžu demonštrovať princíp činnosti, ktorý demonštrujú, na široké spektrum elektromagnetického spektra (od mikrovĺn po röntgenové lúče). To otvára možnosť generovania jednotlivých fotónov v spektrálnych rozsahoch, pre ktoré zatiaľ neexistujú žiadne zdroje. Vedci už požiadali o patent na túto technológiu.
Prečítajte si tiež
V ére ekosystémov: ako sa obri IT menia na rozhranie nášho každodenného života
Ľadovec Doomsday sa ukázal byť nebezpečnejším, ako si vedci mysleli. Hovoríme to hlavné
GitHub nahradil výraz „master“ neutrálnym ekvivalentom