luckyea77 (luckyea77) wrote,
luckyea77
luckyea77

Category:

Физики впервые заставили фотоны взаимодействовать с парами атомов



Ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) впервые заставили фотоны взаимодействовать с парами атомов. Этот прорыв важен для области квантовой электродинамики резонаторов (КЭД), передовой области, которая лежит в основе квантовых технологий.

Человечество двигается на пути к повсеместному использованию технологий основанных на квантовой физике. Но, чтобы достичь этого, сначала необходимо овладеть заставить свет взаимодействовать с материей — или, говоря точнее, фотоны с атомами. В некоторой степени за такие технологии отвечает передовая область квантовой электродинамики резонатора (КЭД). Сейчас она уже используется в квантовых сетях и квантовой обработке информации. Но предстоит еще долгий путь. Современные взаимодействия света и вещества ограничиваются отдельными атомами , что ограничивает способность человека изучать их в виде сложных систем, задействованных в квантовых технологиях.

В новой работе исследователи использовали Ферми-газ (или идеальный газ Ферми — Дирака). Это газ, состоящий из частиц, удовлетворяющих статистике Ферми — Дирака, то есть имеют малую массу и высокую концентрацию. Например, электроны в металле. «В отсутствие фотонов газ можно получить в состоянии, когда атомы взаимодействуют друг с другом, образуя слабосвязанные пары — объясняет Жан-Филипп Бранту из Школы фундаментальных наук EPFL. — Когда свет попадает в газ, некоторые из этих пар превращаются в химически связанные молекулы, поглощаясь фотонами».

Ключевой концепцией нового эффекта является то, что он происходит «когерентно». Это значит, что фотон поглощается, чтобы превратить пару атомов в молекулу, затем испускается обратно и так несколько раз. «Это значит, что система пара-фотон образует новый тип состояния частицы, которые мы называли „парными поляритон-поляритонными“ — объясняет ученый. — Это стало возможным системе, где фотоны заключены в одном месте, где им приходится сильно взаимодействовать с атомами».

Гибридные парные поляритоны приобретают некоторые свойства фотонов. Это значит, что их можно измерить оптическими методами. Они также приобретают некоторые свойства Ферми-газа, заключают ученые.

«Некоторые из очень сложных свойств газа преобразуются в оптические свойства, которые можно измерить прямым способом, даже без нарушения системы. В будущем технология пригодится в квантовой химии: ученые впервые продемонстрировали, как некоторые химические реакции можно когерентно произвести с использованием одиночных фотонов.


Источник

Tags: квантовая механика
Subscribe

Posts from This Journal “квантовая механика” Tag

promo luckyea77 december 30, 15:00 8
Buy for 10 tokens
По этой ссылке (или этой) можно скачать информационную базу для программы "1С:Предприятие". С помощью данной базы можно готовиться и сдавать экзамены по темам: - Электробезопасность - Основы промышленной безопасности А.1 - Специальные требования промышленной безопасности: Б 9.31.…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 1 comment