Läbipaistvuse aken ilmub ioonide kogumisse – Physics World

USA füüsikud on avastanud laseripõhise "lüliti", mis muudab ioonide proovi teatud sagedustel täiesti läbipaistvaks. California Tehnoloogiainstituudis (Caltech) töötav meeskond leidis, et ütterbiumioonide (Yb) ühendamisel³⁺) nanofotoonilisele resonaatorile ja neid laservalgusega tugevalt ergastades lakkasid ioonid järsult peegeldamast valgust nende vibratsiooniga seotud sagedustel. Seda efekti, mida meeskond nimetab "kollektiivselt indutseeritud läbipaistvuseks", võib kasutada kvantoptilistes seadmetes.

"Me avastasime selle nähtuse, püüdes välja töötada tehnikaid optilise õõnsusega ühendatud ytterbiumi aatomite juhtimiseks laservalguse abil," ütles meeskonna juht. Andrei Faraon ütleb Füüsika maailm. Õõnsus, mille läbimõõt on 20 mikronit, sisaldab ligikaudu miljonit Yb³⁺ ioonid. Rühmana vibreerivad need ioonid laias sagedusjaotuses, kuid Faraon selgitab, et iga üksik ioon vibreerib ainult väga kitsas sagedusvahemikus.

"Kui sondeerida väiksema võimsusega laseriga, on süsteem läbipaistmatu," jätkab ta. "Kui aga laser on häälestatud sagedusele täpselt sagedusjaotuse keskel ja selle võimsus suureneb, muutub süsteem läbipaistvaks."

Sarnaselt hävitava sekkumisega

See selektiivne läbipaistvuse efekt on seotud sellega, kuidas ioonid laseri suhtes võnkuvad, ütleb Faraon. Ta võrdleb seda hästi tuntud destruktiivse interferentsi nähtusega, mille puhul kahest või enamast allikast pärinevad lained üksteist kustutavad. Käesolevas töös uuritud süsteemis neelavad ja kiirgavad ioonirühmad valgust pidevalt. Tavaliselt tähendab see taasemissiooniprotsess seda, et laservalgus peegeldub. Kollektiivselt indutseeritud läbipaistvuse sagedusel juhtub aga midagi väga erinevat: rühma iga iooni uuesti kiirgav valgus tasakaalustab, mis põhjustab peegelduse dramaatilist vähenemist.

Aatomiõõnsus näeb sama footoni kaks korda

Lisaks kollektiivselt indutseeritud läbipaistvusele täheldasid Faraon ja tema kolleegid ka seda, et ioonide ansambel võib sõltuvalt laseri intensiivsusest neelata ja kiirata valgust palju kiiremini või aeglasemalt kui üks ioon. Neid protsesse nimetatakse vastavalt üli- ja alamkiirguseks ning neid ei mõisteta hästi. Sellegipoolest väidavad teadlased, et seda väga mittelineaarset optilist emissioonimustrit saab kasutada tõhusamate kvantoptiliste tehnoloogiate loomiseks. Näited võivad hõlmata kvantmälusid, milles teave on salvestatud tugevalt seotud ioonide ansamblisse, samuti tahkis-ülikiirguslasereid kvantteabeprotsessorites ansamblipõhiste kvantühenduste jaoks.

Uuringut kirjeldatakse artiklis loodus.

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• PlatoAiStream. Web3 andmete luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• Tuleviku rahapaja Adryenn Ashley. Juurdepääs siia.
• Ostke ja müüge IPO-eelsete ettevõtete aktsiaid koos PREIPO®-ga. Juurdepääs siia.
• Allikas: https://physicsworld.com/a/transparency-window-appears-in-an-ensemble-of-ions/