Якщо уявити лазерне світло як потік світлових частинок, так званих фотонів, то вони повністю
Такі ізольовані фотони, наприклад, єосновною вимогою для квантової мережі. До сих пір поодинокі квантові випромінювачі, такі як одиночний атом або одинична молекула, зазвичай діяли як джерела таких потоків окремих фотонів. Якщо квантовий випромінювач збуджується лазерним світлом і флуоресценції, він завжди буде випромінювати рівно один фотон при кожному квантовому стрибку. Для цього типу джерела все ще залишається проблемою ефективна «подача» випускаються фотонів в скловолокно, щоб відправити якомога більше з них на приймач.
. Фізикам з Німеччини, Данії та Австрії вдалосястворити свого роду «турнікет» для світла у скляних волокнах, що дозволяє частинкам світла проходити лише по одній за раз. Пропозиція про експеримент надійшла від фізиків-теоретиків доктора Саханда Махмудіана та професора Клеменса Хаммерера з Ганноверського університету імені Лейбніца та колег із Копенгагенського університету. Експеримент провели за допомогою дослідницької групи професора доктора Арно Раушенбойтеля в Берлінському університеті імені Гумбольдта. Для цієї мети вчені використовували потужний інтерфейс атом-світло, в якому атоми захоплені поряд з оптичним нановолокном і nbsp; пов'язані зі світлом, що спрямовується в нановолокні.
Ці спеціальні скляні волокна в сто разтонше за людську волосину, а атоми утримуються на відстані 0,2 мікрометра від поверхні скловолокна. У той же час вони охолоджуються лазерним світлом до температури в кілька мільйонних часток градуса вище абсолютного нуля. Ця система дозволила дослідникам точно контролювати кількість атомів уздовж лазерного променя. Потім в ході експерименту дослідники проаналізували, як часто фотони виходять з волокна окремо або парами.
Коли близько 150 атомів були захоплені близьконановолокна, виявилося, що минулий світло складалося майже виключно з ізольованих фотонів. Таким чином, всі разом атоми діяли на фотони, як турнікет, який регулює потік людей. Дивно, але ефект був протилежним, коли кількість атомів було збільшено: тоді атоми пропускали фотони, переважно парами.
Це відкриття відкриває абсолютно новий спосібстворення яскравих однофотонних джерел з вбудованим волокном. У той же час принцип роботи, продемонстрований дослідниками, може бути застосований до широкого діапазону електромагнітного спектра (від мікрохвиль до рентгенівських променів). Це відкриває можливість генерації одиночних фотонів в спектральних діапазонах, для яких поки немає джерел. Дослідники вже подали заявку на патент на цю технологію.
Читати також
В епоху екосистем: як ІТ-гіганти перетворюються в інтерфейси нашого побуту
Льодовик «Судного дня» виявився небезпечніше, ніж думали вчені. розповідаємо головне
GitHub замінив термін «майстер» на нейтральний аналог