För att förbättra kvantteknologin behöver forskare ofta individuella partiklar som fotoner
De kopplade framgångsrikt separat gratiselektroner och fotoner i elektronmikroskopet. I ett experiment vid universitetet i Göttingen passerar en elektronmikroskopstråle genom ett inbäddat optiskt chip tillverkat vid det schweiziska federala tekniska institutet i Lausanne. Chipet består av en fiberoptisk länk och en ringformad resonator som ackumulerar ljus genom att hålla fotoner som rör sig i en cirkel.
När en elektron sprids i en initialt tomresonator, genereras en foton. I processen förlorar elektronen exakt lika mycket energi som det krävs för att en foton ska skapas från praktiskt taget ingenting i resonatorn. Som ett resultat interagerar två partiklar och kombineras och bildar ett par. Den förbättrade mätmetoden gjorde det möjligt för fysiker att exakt bestämma de individuella partiklarna som är involverade och deras samtidiga manifestation.
Med ett elektron-foton-par måste fysiker mätaendast en partikel för att få information om energiinnehållet och den andras tidsmässiga utseende. Så forskare kan använda en kvantpartikel i ett experiment och samtidigt bekräfta dess närvaro genom att detektera en annan partikel i prekursorkretsen. En sådan funktion kommer att förändra kvantteknologier genom att förbättra dem.
Metoden kommer att förändra elektronmikroskopi. Inom området kvantoptik förbättrar redan intrasslade par av fotoner bilder. Sådana begrepp kan nu utforskas med elektroner.
Läs mer:
USA designade en fusionsreaktor. Det kan värma upp till en miljard grader
Rekordkoronal massutkastning vid Betelgeuse är 400 miljarder gånger större än solen
I Australien skapade ett laboratorium som kommer att återuppliva pungdjursvargen