पारदर्शिता खिड़की आयनों के एक समूह में दिखाई देती है - भौतिकी विश्व

अमेरिका में भौतिकविदों ने एक लेजर-आधारित "स्विच" की खोज की है जो कुछ आवृत्तियों पर आयनों के नमूने को पूरी तरह से पारदर्शी बना देता है। कैलिफ़ोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (कैलटेक) में काम करते हुए, टीम ने पाया कि जब उन्होंने येटरबियम आयनों (Yb) को युग्मित किया³⁺) एक नैनोफोटोनिक रेज़ोनेटर के लिए और उन्हें लेजर प्रकाश के साथ दृढ़ता से उत्तेजित किया, आयनों ने अचानक अपने कंपन से जुड़ी आवृत्तियों पर प्रकाश को प्रतिबिंबित करना बंद कर दिया। यह प्रभाव, जिसे टीम ने "सामूहिक रूप से प्रेरित पारदर्शिता" करार दिया है, का क्वांटम ऑप्टिकल उपकरणों में अनुप्रयोग हो सकता है।

सह-टीम लीडर ने कहा, "हमने लेजर प्रकाश का उपयोग करके ऑप्टिकल कैविटी से जुड़े येटेरबियम परमाणुओं को नियंत्रित करने की तकनीक विकसित करने की कोशिश करते समय इस घटना की खोज की।" आंद्रेई फ़राओन बताता है भौतिकी की दुनिया. गुहा, जिसकी माप 20 माइक्रोन है, में लगभग एक मिलियन Yb होता है³⁺ आयन। एक समूह के रूप में, ये आयन आवृत्तियों के व्यापक वितरण पर कंपन कर रहे हैं, लेकिन फ़राओन बताते हैं कि प्रत्येक व्यक्तिगत आयन केवल एक बहुत ही संकीर्ण आवृत्ति सीमा के भीतर कंपन करता है।

"जब कम शक्ति वाले लेजर से जांच की जाती है, तो सिस्टम अपारदर्शी होता है," वह आगे कहते हैं। "हालांकि, जब लेजर को आवृत्ति वितरण के ठीक बीच में एक आवृत्ति पर ट्यून किया जाता है, और इसकी शक्ति बढ़ जाती है, तो सिस्टम पारदर्शी हो जाता है।"

विनाशकारी हस्तक्षेप के समान

फ़राओन का कहना है कि यह चयनात्मक पारदर्शिता प्रभाव इस बात से संबंधित है कि आयन लेजर के संबंध में कैसे दोलन करते हैं। वह इसकी तुलना विनाशकारी हस्तक्षेप की प्रसिद्ध घटना से करते हैं, जिसमें दो या दो से अधिक स्रोतों से तरंगें एक दूसरे को रद्द कर देती हैं। इस कार्य में अध्ययन की गई प्रणाली में, आयनों के समूह लगातार प्रकाश को अवशोषित और पुनः उत्सर्जित करते हैं। आम तौर पर, इस पुन: उत्सर्जन प्रक्रिया का मतलब है कि लेजर प्रकाश प्रतिबिंबित होता है। हालाँकि, सामूहिक रूप से प्रेरित पारदर्शिता आवृत्ति पर, कुछ बहुत अलग होता है: समूह में प्रत्येक आयन से पुनः उत्सर्जित प्रकाश संतुलित हो जाता है, जिससे प्रतिबिंब में नाटकीय कमी आती है।

परमाणु गुहा एक ही फोटॉन को दो बार देखता है

सामूहिक रूप से प्रेरित पारदर्शिता के साथ-साथ, फ़राओन और सहकर्मियों ने यह भी देखा कि आयनों का समूह लेजर की तीव्रता के आधार पर एकल आयन की तुलना में बहुत तेज़ या धीमी गति से प्रकाश को अवशोषित और उत्सर्जित कर सकता है। इन प्रक्रियाओं को क्रमशः सुपर-रेडियंस और सब-रेडियंस के रूप में जाना जाता है, और अच्छी तरह से समझा नहीं जाता है। फिर भी, शोधकर्ताओं का कहना है कि इस अत्यधिक गैर-रैखिक ऑप्टिकल उत्सर्जन पैटर्न का उपयोग अधिक कुशल क्वांटम ऑप्टिकल प्रौद्योगिकियों को बनाने के लिए किया जा सकता है। उदाहरणों में क्वांटम यादें शामिल हो सकती हैं जिनमें जानकारी को दृढ़ता से युग्मित आयनों के समूह में संग्रहीत किया जाता है, साथ ही क्वांटम सूचना प्रोसेसर में संयोजन-आधारित क्वांटम इंटरकनेक्ट के लिए ठोस-अवस्था सुपर-रेडिएंट लेजर भी शामिल होते हैं।

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• स्रोत: https://physicsworld.com/a/transparency-window-appears-in-an-ensemble-of-ions/