นักฟิสิกส์ควบคุม "แสงควอนตัม" ของอะตอมเดี่ยวเป็นครั้งแรก

นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยซิดนีย์และบาเซิลได้แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการจัดการเป็นครั้งแรก

และระบุโฟตอนที่มีปฏิสัมพันธ์จํานวนเล็กน้อย — แพ็คเก็ตของพลังงานแสง — ด้วยความแม่นยําสูงเทคโนโลยีนี้จะช่วยในการพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมและการถ่ายภาพทางการแพทย์

การปล่อยสารกระตุ้น - การสร้างโฟตอนใหม่ในระหว่างการเปลี่ยนระบบควอนตัมจากสถานะหนึ่งไปอีกสถานะหนึ่ง - อธิบายโดย Albert Einstein และใช้เพื่อใช้งานเลเซอร์ ตามเนื้อผ้ามีการสังเกตโฟตอนจำนวนมาก ในการศึกษาใหม่ นักฟิสิกส์ได้สังเกตการกระตุ้นการปล่อยโฟตอนเดี่ยว พวกเขาวัดการหน่วงเวลาโดยตรงระหว่างโฟตอนเดี่ยวกับโฟตอนที่ถูกผูกไว้หนึ่งคู่ซึ่งกระจัดกระจายโดยจุดควอนตัมจุดเดียว

อุปกรณ์ที่เราสร้างขึ้นทําให้เกิดปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงระหว่างโฟตอน ซึ่งเราสามารถสังเกตเห็นความแตกต่างระหว่างโฟตอนหนึ่งที่มีปฏิสัมพันธ์กับมันเมื่อเทียบกับสองโฟตอน

เราสังเกตเห็นว่าหนึ่งโฟตอนล่าช้าเวลานานกว่าเมื่อเทียบกับสองโฟตอน ในการทำงานร่วมกันของโฟตอน-โฟตอนที่แข็งแกร่งมากนี้ โฟตอนสองตัวจะเข้าไปพัวพันกันในรูปแบบของสิ่งที่เรียกว่าสถานะผูกพันสองโฟตอน

Natasha Tomm ผู้ร่วมวิจัยจากมหาวิทยาลัยบาเซิล

เชิงทดลอง (ซ้าย) และเชิงทฤษฎี (ขวา) การสังเกตการกระจายตัวของโฟตอนหนึ่งและสองโฟตอนของความล่าช้าในสถานะที่ถูกผูกไว้ รูปภาพ: Natasha Tomm et al., ฟิสิกส์ธรรมชาติ

"แสงควอนตัม" ที่นักวิทยาศาสตร์ได้สังเกตเห็นช่วยให้การวัดแม่นยำยิ่งขึ้นด้วยความละเอียดที่ดีขึ้นโดยใช้โฟตอนน้อยลง นักวิทยาศาสตร์กล่าว นี่อาจมีความสำคัญสำหรับการใช้งานในกล้องจุลทรรศน์ชีวภาพ ซึ่งความเข้มของแสงสูงสามารถสร้างความเสียหายแก่ชิ้นงาน และเมื่อวัตถุและปรากฏการณ์ที่สังเกตมีขนาดเล็กเป็นพิเศษ

แสงมักจะใช้ในการวัดขนาดเล็กระยะทางโดยใช้เครื่องมือที่เรียกว่าอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ กฎของกลศาสตร์ควอนตัมกำหนดขีดจำกัดความไวของอุปกรณ์ดังกล่าว ขีดจำกัดนี้เกี่ยวข้องกับความไวของการวัดและจำนวนโฟตอนโดยเฉลี่ยในอุปกรณ์การวัด "แสงควอนตัม" ในแง่มุมเหล่านี้เหนือกว่าลำแสงเลเซอร์

อ่านเพิ่มเติม:

นักฟิสิกส์ได้ค้นพบวิธีเอาชนะข้อจำกัดด้านขนาดของเซมิคอนดักเตอร์

พบขุมทรัพย์ที่ถูกซ่อนไว้ในช่วงสงครามเมื่อเกือบ 1,000 ปีที่แล้ว

ความลับของการมีอายุยืนยาวถูกเปิดเผย: นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบวิธีเริ่มต้นกลไกที่จำเป็นในร่างกายมนุษย์