Atom boyutunda bir anahtar, saydam malzemeyi aynaya dönüştürür

Max Planck Kuantum Optik Enstitüsü'nden fizikçiler değiştirilebilir bir meta malzeme yarattılar. Optik

bir dizi atomun özellikleri tek bir Rydberg atomu kullanılarak değiştirilebilir. Malzeme enerji durumuna bağlı olarak ya ışığı yansıtır ya da şeffaf hale gelir.

Araştırmacılar rubidyum atomlarını topladılar.tek tek elementlerin fotonun dalga boyundan daha az mesafelerde olması için sabit bir iki boyutlu düzenli model. Bilim adamları, atomların yakınlığı nedeniyle, böyle bir dizinin "işbirliği içinde" hareket ettiğini açıklıyor. Işık ve madde arasındaki bağın artması sonucunda bir atomun yanından geçen tek bir foton bile etkin bir şekilde yansıtılır. Bu yapı, tek bir atom tabakasından oluşan dünyanın en hafif aynasıdır.

Optik aynanın kendisiyle pek çok ortak noktası vardır.klasik analog. Özellikle yansıma olasılığı sabittir ve kontrol edilemez. Aynanın özelliklerini kontrol etmek için fizikçiler, dizinin merkezine tek bir Rydberg atomundan oluşan bir anahtar tasarladılar ve yerleştirdiler. 

Bunlar hidrojen benzeri atomlar veya alkalin atomlardır.dış elektronun oldukça uyarılmış durumda olduğu metaller. Böyle bir atom lazer ışığı ile ışınlandığında, zeminden uyarılmış duruma geçer ve bunun tersi de geçerlidir. Enerji durumuna bağlı olarak, optik ayna bir pencere gibi yansıtıcı veya şeffaf hale geldi.

Optik metasurface kapalı (solda) ve açık (sağda) durumda. İlk durumda dizi saydamdır ve ikinci durumda ışığı yansıtır. Görsel: Kritsana Srakaew ve diğerleri, Nature Physics

Araştırmacılar kuantumunanahtar yalnızca "0" ve "1" olmak üzere iki uç değeri almakla kalmaz, aynı zamanda daha sık bir ara durumda olduğu ortaya çıkar. Sonuç olarak, klasik bir aynadan farklı olarak, bir metasurface, ışığın fotonlarını aynı anda hem yansıtacak hem de iletecek şekilde yapılandırılabilir.

Geliştirme, karartmak için kullanılabiliratom ışığı, işin yazarlarını ekleyin. Zemin ve uyarılmış durumlar arasında tutarlı bir süperpozisyonda bir kuantum anahtarı kurmak, gelen foton ile atomik anahtar arasında benzersiz ve garip bir bağlantı olan atom ve ışığın dolaşıklığını yaratır.

Daha fazla oku:

İnsülin enjeksiyonları olmadan kan şekerini düşürmenin bir yolunu buldum

Bilim adamları, evrenin şeklinin herkesin düşündüğü gibi olmadığına inanıyor

NASA helikopteri Mars'ta gün batımını gösterdi. Toprak gibi görünmüyor.

Kapakta: atomik aynanın sanatsal bir çizimi. Resim: Christoph Hohmann, MCQST