پنجره شفافیت در مجموعه ای از یون ها - دنیای فیزیک ظاهر می شود

فیزیکدانان در ایالات متحده یک "سوئیچ" مبتنی بر لیزر را کشف کرده اند که نمونه ای از یون ها را در فرکانس های خاص کاملاً شفاف می کند. این تیم که در موسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech) کار می کرد، دریافت که وقتی یون های ایتربیوم (Yb) را جفت کردند³⁺) به یک تشدید کننده نانوفوتونیکی و به شدت آنها را با نور لیزر برانگیخت، یون ها به طور ناگهانی بازتاب نور را در فرکانس های مرتبط با ارتعاشات خود متوقف کردند. این اثر، که تیم آن را "شفافیت القا شده جمعی" نامید، می تواند در دستگاه های نوری کوانتومی کاربرد داشته باشد.

سرپرست تیم مشترک: "ما این پدیده را در حالی کشف کردیم که در تلاش برای توسعه تکنیک هایی برای کنترل اتم های ایتربیوم جفت شده به یک حفره نوری با استفاده از نور لیزر بودیم." آندری فاراون می گوید دنیای فیزیک. این حفره که قطر آن 20 میکرون است، تقریباً یک میلیون Yb دارد³⁺ یون ها به عنوان یک گروه، این یون‌ها در یک توزیع گسترده فرکانس‌ها در حال ارتعاش هستند، اما فاراون توضیح می‌دهد که هر یون منفرد فقط در محدوده فرکانسی بسیار باریکی ارتعاش می‌کند.

او ادامه می دهد: «هنگامی که با لیزری با توان کمتر کاوش می شود، سیستم مات می شود. اما وقتی لیزر در فرکانس دقیقاً در وسط توزیع فرکانس تنظیم می شود و قدرت آن افزایش می یابد، سیستم شفاف می شود.

شبیه دخالت مخرب

فاراون می گوید که این اثر شفافیت انتخابی به نحوه نوسان یون ها نسبت به لیزر مربوط می شود. او آن را با پدیده شناخته شده تداخل مخرب مقایسه می کند که در آن امواج دو یا چند منبع یکدیگر را خنثی می کنند. در سیستم مورد مطالعه در این کار، گروه‌های یون نور را به‌طور پیوسته جذب و بازتاب می‌کنند. به طور معمول، این فرآیند انتشار مجدد به این معنی است که نور لیزر منعکس می شود. با این حال، در فرکانس شفافیت القا شده جمعی، چیز بسیار متفاوتی اتفاق می افتد: نور بازتابیده شده از هر یک از یون های یک گروه متعادل می شود و منجر به کاهش چشمگیر بازتاب می شود.

حفره اتم یک فوتون را دو بار می بیند

فاراون و همکارانش علاوه بر شفافیت القا شده در مجموع، مشاهده کردند که مجموعه یونها بسته به شدت لیزر می توانند نور را بسیار سریعتر یا کندتر از یک یون منفرد جذب و ساطع کنند. این فرآیندها به ترتیب به عنوان ابر درخشندگی و زیر درخشندگی شناخته می شوند و به خوبی درک نشده اند. با این حال، محققان می گویند که این الگوی انتشار نوری بسیار غیرخطی می تواند برای ایجاد فناوری های نوری کوانتومی کارآمدتر مورد سوء استفاده قرار گیرد. مثال‌ها ممکن است شامل حافظه‌های کوانتومی باشد که در آن اطلاعات در مجموعه‌ای از یون‌های به‌شدت جفت شده ذخیره می‌شوند، و همچنین لیزرهای فوق تابشی حالت جامد برای اتصالات کوانتومی مبتنی بر مجموعه در پردازنده‌های اطلاعات کوانتومی.

تحقیق در شرح داده شده است طبیعت.

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• ضرب کردن آینده با آدرین اشلی. دسترسی به اینجا.
• خرید و فروش سهام در شرکت های PRE-IPO با PREIPO®. دسترسی به اینجا.
• منبع: https://physicsworld.com/a/transparency-window-appears-in-an-ensemble-of-ions/