Fysiker från universiteten i Sydney och Basel har för första gången visat förmågan att manipulera
Stimulerad emission - generering av en ny fotonunder övergången av ett kvantsystem från ett tillstånd till ett annat - beskrevs av Albert Einstein och används för att driva lasrar. Traditionellt observeras det för många fotoner. I en ny studie har fysiker observerat stimulerad emission av enstaka fotoner. De mätte den direkta tidsfördröjningen mellan en enda foton och ett par bundna fotoner spridda av en enda kvantpunkt.
Enheten vi byggde inducerade så starka interaktioner mellan fotoner att vi kunde observera skillnaden mellan en foton som interagerar med den och två.
Vi märkte att en foton är försenad medlängre tid jämfört med två fotoner. I denna riktigt starka foton-fotoninteraktion blir två fotoner intrasslade i form av vad som kallas ett tvåfotonbundet tillstånd.
Natasha Tomm, medförfattare till studien från universitetet i Basel
Experimentell (vänster) och teoretisk (höger) observation av en-foton- och två-fotonspridning av fördröjningen i bundet tillstånd. Bild: Natasha Tomm et al., Nature Physics
Det "kvantljus" som forskare har observeratmöjliggör mer exakta mätningar med bättre upplösning med färre fotoner, säger forskarna. Detta kan vara viktigt för tillämpningar inom biologisk mikroskopi, där hög ljusintensitet kan skada prover och när observerade föremål och fenomen är särskilt små.
Ljus används ofta för att mäta småavstånd med hjälp av instrument som kallas interferometrar. Kvantmekanikens lagar sätter gränser för känsligheten hos sådana enheter. Denna gräns är relaterad till hur känslig mätningen kan vara och det genomsnittliga antalet fotoner i mätanordningen. "Quantum light" i dessa aspekter är överlägset laserstrålen.
Läs mer:
Fysiker har hittat ett sätt att övervinna begränsningen av storleken på halvledare
Hittade skatter som gömdes under kriget för nästan 1 000 år sedan
Hemligheten med livslängd avslöjas: forskare har listat ut hur man startar den nödvändiga mekanismen i människokroppen