Az átlátszóság ablak ionok együttesében jelenik meg – Fizika világ

Amerikai fizikusok felfedeztek egy lézeralapú „kapcsolót”, amely bizonyos frekvenciákon teljesen átlátszóvá varázsolja az ionok mintáját. A Kaliforniai Technológiai Intézetben (Caltech) dolgozó csapat azt találta, hogy amikor az itterbium ionokat (Yb) kapcsolták³⁺) egy nanofotonikus rezonátorra, és erősen gerjesztette őket lézerfénnyel, az ionok hirtelen abbahagyták a fény visszaverését a rezgéseikhez kapcsolódó frekvenciákon. Ez a hatás, amelyet a csapat „kollektíven indukált átlátszóságnak” nevezett, alkalmazható lehet kvantumoptikai eszközökben.

„Miközben fedeztük fel a jelenséget, miközben technikákat próbáltunk kifejleszteni az optikai üreghez kapcsolt itterbium atomok lézerfénnyel történő szabályozására” – mondta a csapat vezetője. Andrei Faraon megmondja Fizika Világa. A 20 mikron átmérőjű üreg nagyjából egy millió Yb-t tartalmaz³⁺ ionok. Csoportként ezek az ionok széles frekvenciaeloszláson rezegnek, de Faraon elmagyarázza, hogy minden egyes ion csak nagyon szűk frekvenciatartományon belül rezeg.

„Ha kisebb teljesítményű lézerrel vizsgáljuk, a rendszer átlátszatlan” – folytatja. "Amikor azonban a lézert pontosan a frekvenciaeloszlás közepén lévő frekvenciára hangolják, és a teljesítménye megnő, a rendszer átláthatóvá válik."

A destruktív interferenciához hasonló

Ez a szelektív átlátszóság azzal függ össze, hogy az ionok hogyan oszcillálnak a lézerhez képest, mondja Faraon. Összehasonlítja a destruktív interferencia jól ismert jelenségével, amelyben két vagy több forrásból származó hullámok kioltják egymást. A jelen munkában vizsgált rendszerben az ioncsoportok folyamatosan abszorbeálják és újra kibocsátják a fényt. Normális esetben ez az újraemissziós folyamat azt jelenti, hogy a lézerfény visszaverődik. A kollektívan indukált transzparencia frekvencián azonban valami egészen más történik: az egyes csoportokban lévő ionok újra kibocsátott fénye egyensúlyba kerül, ami a visszaverődés drámai csökkenéséhez vezet.

Az atomüreg kétszer látja ugyanazt a fotont

A kollektívan indukált transzparencia mellett Faraon és munkatársai azt is megfigyelték, hogy az ionok együttese a lézer intenzitásától függően sokkal gyorsabban vagy lassabban képes elnyelni és kibocsátani a fényt, mint egyetlen ion. Ezeket a folyamatokat szupersugárzásnak és szubsugárzásnak nevezik, és nem értik őket jól. Ennek ellenére a kutatók azt mondják, hogy ez az erősen nemlineáris optikai emissziós mintázat kihasználható hatékonyabb kvantumoptikai technológiák létrehozására. Példák lehetnek a kvantummemóriák, amelyekben az információt erősen összekapcsolt ionok együttesében tárolják, valamint a szilárdtest-szupersugárzó lézereket az együttes alapú kvantum-összekapcsolásokhoz kvantuminformációs processzorokban.

A kutatás leírása a Természet.

• SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
• PlatoAiStream. Web3 adatintelligencia. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
• A jövő pénzverése – Adryenn Ashley. Hozzáférés itt.
• Részvények vásárlása és eladása PRE-IPO társaságokban a PREIPO® segítségével. Hozzáférés itt.
• Forrás: https://physicsworld.com/a/transparency-window-appears-in-an-ensemble-of-ions/