|  | 18 августа 2017 | Новости науки и техники

Ученые создали экзотические квантовые состояния системы, состоящей из фотонов света

Экспериментальная установка для получения суперфотонов


Известно, что крошечные частицы света, фотоны, имеют неделимую природу. Однако, множество таких частиц света, если они сконцентрированы особым образом и находятся в соответствующих условиях, могут объединиться в один огромный суперфотон, внутри которого становится невозможным различить отдельные фотоны. Ученые называют такое образование фотонным конденсатом Бозе-Эйнштейна, и впервые в истории науки такой конденсат из фотонов был получен в 2010 году группой профессора Мартина Вайца (Martin Weitz) из Института прикладной физики Боннского университета.

После получения суперфотонов члены группы профессора Вайца начали проводить эксперименты с фотонным конденсатом Бозе-Эйнштейна. В их экспериментальной установке луч лазерного света был "загнан" в промежуток между двумя зеркалами. В этот промежуток был помещен специальный пигмент, который "охладил" фотоны света до такой степени, что они начали объединяться в один суперфотон. "В своих экспериментах мы создали оптические емкости и каналы разной формы, по которым мог течь фотонный конденсат Бозе-Эйнштейна" - рассказывает профессор Вайц.

Затем исследователи прибегли к уловке, они добавили в состав "охлаждающего" пигмента полимерный материал, что сделало коэффициент преломления материала зависимым от температуры. Таким образом, изменяя температуру тончайшего нагревательного слоя, исследователи получили возможность изменять длину пути, который проходит свет с определенной длиной волны в промежутке между зеркалами.

"При помощи изменений температуры разных участков полимера мы получили различные виды оптических "впадин"" - объясняет профессор Вайц, - "Эти впадины деформировали геометрию зеркал и в оптической среде образовались ловушки с низким уровнем потерь, в которые "затекал" фотонный конденсат Бозе-Эйнштейна".

Исследователи сравнивают эти ловушки с двумя сообщающимися сосудами. Когда суперфотоны в обоих "сосудах" имели приблизительно одинаковый энергетический уровень, свет достаточно хорошо "перетекал" из одного сосуда в другой. При достаточной разнице в энергетике суперфотонов в этой квантовой системе возникали различные квантовые состояния света, в которых даже принимал участие эффект квантовой запутанности.

"Все это является еще одним видом реализации оптических квантовых цепей, которые можно будет использовать в областях квантовых вычислений и коммуникаций" - рассказывает профессор Вайц, - "Созданная нами система является универсальной, при ее помощи мы можем манипулировать квантовым состоянием в широких пределах, влияя на принципы взаимодействия фотонов с материей. И это все может быть использовано не только в квантовых технологиях, к примеру, на подобных принципах мы можем создать мощные лазеры, предназначенные для тонких сварочных работ, и многое другое".




Ключевые слова:
Фотон, Свет, Суперфотон, Конденсат, Квантовое, Состояние, Система

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые впервые "сплели узлы" из сверхохлажденного квантового газа
  • Впервые в истории науки конденсат Бозе-Эйнштейна был получен при комнатной ...
  • Квантовый термометр сможет измерить самую низкую температуру во Вселенной
  • Созданы первые связанные на квантовом уровне атомы-близнецы.
  • Физики создали принципиально новый тип источника света.




  • 18 августа 2017 08:10
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3785
    Ничего не понял, кроме того, что можно получить этот фотонный конденсат Бозе-Эйнштейна. А что с ним делали и в чем фишка - совершенно непонятно.


    --------------------
        
    18 августа 2017 10:31
    #2 Написал: Bond013

    Публикаций: 0
    Комментариев: 246
    Чиво непонятного? Оказалось есть фотород. Была же когда-то теория теплорода? Так, вот, фотонный конденсат Бозе-Эйнштейна - это её реинкарнация, просто слова другие используются, квантово-модные. И получацца, таки-да, теплород (фотород) есть..... wink
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.