นักฟิสิกส์ทำให้โฟตอนมีปฏิสัมพันธ์กับอะตอมคู่เป็นครั้งแรก

มนุษยชาติกำลังก้าวไปสู่การใช้เทคโนโลยีบนพื้นฐานของฟิสิกส์ควอนตัมอย่างแพร่หลาย

แต่การจะบรรลุเป้าหมายนี้ คุณต้องทำก่อนเชี่ยวชาญการสร้างแสงโต้ตอบกับสสารหรือพูดให้ละเอียดกว่าคือโฟตอนกับอะตอม สนามที่ล้ำหน้าของควอนตัมอิเล็กโทรไดนามิกส์แบบเรโซเนเตอร์ (QED) มีส่วนรับผิดชอบต่อเทคโนโลยีดังกล่าวในระดับหนึ่ง ปัจจุบันมีการใช้เครือข่ายควอนตัมและการประมวลผลข้อมูลควอนตัมแล้ว แต่ยังมีทางยาวไป ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสสารแสงในปัจจุบันจำกัดอยู่ที่อะตอมเดี่ยว ซึ่งจำกัดความสามารถของมนุษย์ในการศึกษาพวกมันในฐานะระบบที่ซับซ้อนที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีควอนตัม

ในงานใหม่นี้ นักวิจัยได้ใช้Fermi gas (หรือ Fermi ในอุดมคติ - Dirac gas) เป็นก๊าซที่ประกอบด้วยอนุภาคที่เป็นไปตามสถิติของ Fermi - Dirac กล่าวคือมีมวลต่ำและมีความเข้มข้นสูง ตัวอย่างเช่น อิเล็กตรอนในโลหะ Jean-Philippe Brantou จาก EPFL School of Basic Sciences อธิบายว่า "ในกรณีที่ไม่มีโฟตอน ก๊าซสามารถผลิตได้ในสภาวะที่อะตอมมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันเพื่อสร้างคู่ที่หลวม "เมื่อแสงกระทบกับก๊าซ ไอระเหยเหล่านี้บางส่วนจะถูกแปลงเป็นโมเลกุลที่จับกับสารเคมี ดูดซับโดยโฟตอน"

แนวคิดหลักที่อยู่เบื้องหลังเอฟเฟกต์ใหม่คือที่มันเกิดขึ้นอย่าง "สม่ำเสมอ" ซึ่งหมายความว่าโฟตอนถูกดูดกลืนเพื่อเปลี่ยนอะตอมสองอะตอมให้เป็นโมเลกุล แล้วปล่อยออกมาซ้ำๆ หลายครั้ง "นี่หมายความว่าระบบพาราโฟตอนสร้างสถานะอนุภาครูปแบบใหม่ ซึ่งเราเรียกว่า" โพลาริตันที่จับคู่กัน "- นักวิทยาศาสตร์อธิบาย "สิ่งนี้เป็นไปได้ในระบบที่โฟตอนถูกกักขังไว้ในที่เดียวซึ่งพวกเขาต้องมีปฏิสัมพันธ์อย่างรุนแรงกับอะตอม"

โพลาริตันที่จับคู่แบบไฮบริดได้รับคุณสมบัติบางอย่างของโฟตอน ซึ่งหมายความว่าสามารถวัดได้โดยวิธีการทางแสง นักวิทยาศาสตร์สรุปว่าพวกเขายังได้รับคุณสมบัติบางอย่างของก๊าซ Fermi

“คุณสมบัติบางอย่างที่ซับซ้อนมากของก๊าซจะถูกแปลงเป็นคุณสมบัติทางแสงที่สามารถวัดได้โดยตรง โดยไม่รบกวนระบบ ในอนาคต เทคโนโลยีนี้จะมีประโยชน์ในด้านเคมีควอนตัม: นักวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่าปฏิกิริยาเคมีบางอย่างสามารถผลิตที่สอดคล้องกันโดยใช้โฟตอนเดี่ยวได้อย่างไร

อ่าน ไกลออกไป

ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ขนาดเท่าฝุ่นผงได้ปรากฏขึ้น: มีขนาดเล็กกว่าแอนะล็อกถึง 3,000 เท่า

Tyrannosaurus Rex มีเซ็นเซอร์ประสาทในฟันเพื่อจดจำเหยื่อ

ความลึกลับเก่าแก่ของแหล่งกำเนิดรังสีคอสมิกในทางช้างเผือกเปิดเผย