นักฟิสิกส์ได้สร้างระบบการส่งผ่านเฉพาะสำหรับโฟตอน

หากเราคิดว่าแสงเลเซอร์เป็นกระแสของอนุภาคแสงโฟตอนที่เรียกว่าพวกมันก็จะสมบูรณ์

เป็นอิสระจากกันและเวลามาถึงที่แน่นอนขึ้นอยู่กับโดยเฉพาะอย่างยิ่งเครื่องรับสามารถใช้เพื่ออย่างไรก็ตาม, ในหลาย ๆ สถานการณ์, เป็นที่พึงปรารถนาสําหรับโฟตอนหนึ่งที่จะลงทะเบียนหลังจากอีกอันหนึ่ง, นั่นคือ, สําหรับอนุภาคของแสงที่จะเรียงตัวเหมือนสายไข่มุก.

ตัวอย่างเช่นโฟตอนที่แยกได้ดังกล่าวคือข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับเครือข่ายควอนตัม จนถึงปัจจุบันตัวปล่อยควอนตัมเดี่ยวเช่นอะตอมเดี่ยวหรือโมเลกุลเดี่ยวโดยทั่วไปทำหน้าที่เป็นแหล่งที่มาของกระแสของโฟตอนแต่ละตัว หากตัวปล่อยควอนตัมตื่นเต้นด้วยแสงเลเซอร์และฟลูออเรสเซนต์มันจะปล่อยโฟตอนเพียงหนึ่งเดียวสำหรับการกระโดดควอนตัมแต่ละครั้ง สำหรับแหล่งที่มาประเภทนี้ยังคงเป็นความท้าทายที่จะ "ป้อน" โฟตอนที่ปล่อยออกมาอย่างมีประสิทธิภาพไปยังไฟเบอร์กลาสเพื่อส่งไปยังเครื่องรับให้ได้มากที่สุด

นักฟิสิกส์จากเยอรมนี เดนมาร์ก และออสเตรียประสบความสำเร็จสร้าง "ประตูหมุน" สำหรับแสงในเส้นใยแก้วที่ช่วยให้อนุภาคแสงผ่านได้ทีละตัวเท่านั้น ข้อเสนอสำหรับการทดลองนี้มาจากนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี Dr. Sahand Mahmoudian และศาสตราจารย์ Clemens Hammerer จากมหาวิทยาลัย Leibniz University Hannover และเพื่อนร่วมงานจากมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกน การทดลองนี้ดำเนินการโดยได้รับความช่วยเหลือจากกลุ่มวิจัยของศาสตราจารย์ ดร. อาร์โน เราเชนบอยเทล จากมหาวิทยาลัยฮุมโบลดต์แห่งเบอร์ลิน เพื่อจุดประสงค์นี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้ส่วนต่อประสานระหว่างอะตอมกับแสงอันทรงพลัง ซึ่งอะตอมจะติดอยู่ติดกับเส้นใยนาโนแสงและ  เกี่ยวข้องกับแสงนำทางในเส้นใยนาโน

เส้นใยแก้วพิเศษเหล่านี้เป็นหนึ่งร้อยเท่าบางกว่าเส้นผมของมนุษย์และอะตอมจะถูกจับไว้ที่ระยะ 0.2 ไมโครเมตรจากพื้นผิวของไฟเบอร์กลาส ในเวลาเดียวกันพวกมันจะถูกทำให้เย็นลงด้วยแสงเลเซอร์จนถึงอุณหภูมิสองสามล้านองศาเหนือศูนย์สัมบูรณ์ ระบบนี้ทำให้นักวิจัยสามารถควบคุมจำนวนอะตอมตามลำแสงเลเซอร์ได้อย่างแม่นยำ จากนั้นในระหว่างการทดลองนักวิจัยได้วิเคราะห์ว่าโฟตอนออกจากเส้นใยทีละเส้นหรือเป็นคู่บ่อยเพียงใด

เมื่อประมาณ 150 อะตอมถูกจับได้เส้นใยนาโนปรากฎว่าแสงที่ส่งผ่านมาประกอบด้วยโฟตอนที่แยกได้เท่านั้น ดังนั้นอะตอมทั้งหมดจึงทำหน้าที่ร่วมกันกับโฟตอนเหมือนประตูหมุนควบคุมการไหลของผู้คน น่าแปลกที่ผลกระทบกลับตรงกันข้ามเมื่อจำนวนอะตอมเพิ่มขึ้น: จากนั้นอะตอมจะส่งผ่านโฟตอนโดยควรเป็นคู่

การค้นพบนี้เป็นการเปิดทางใหม่สร้างแหล่งที่มาของโฟตอนเดียวที่สว่างสดใสด้วยเส้นใยในตัว ในเวลาเดียวกันหลักการของการดำเนินการที่นักวิจัยแสดงให้เห็นสามารถนำไปใช้กับสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าได้หลากหลาย (ตั้งแต่ไมโครเวฟไปจนถึงรังสีเอกซ์) สิ่งนี้จะเปิดโอกาสในการสร้างโฟตอนเดี่ยวในช่วงสเปกตรัมซึ่งยังไม่มีแหล่งที่มา นักวิจัยได้ยื่นขอสิทธิบัตรสำหรับเทคโนโลยีนี้แล้ว

อ่านยัง

ในยุคของระบบนิเวศ: ยักษ์ใหญ่ด้านไอทีเปลี่ยนมาเป็นส่วนต่อประสานในชีวิตประจำวันของเราได้อย่างไร

ธารน้ำแข็ง Doomsday กลายเป็นอันตรายมากกว่าที่นักวิทยาศาสตร์คิด เราบอกสิ่งสำคัญ

GitHub ได้แทนที่คำว่า "master" ด้วยความเป็นกลาง