Okno przezroczystości pojawia się w zestawie jonów – Physics World

Fizycy w USA odkryli laserowy „przełącznik”, który zmienia próbkę jonów na całkowicie przezroczystą przy określonych częstotliwościach. Pracując w California Institute of Technology (Caltech), zespół odkrył, że po połączeniu jonów iterbu (Yb³⁺) do rezonatora nanofotonicznego i silnie wzbudziły je światłem lasera, jony nagle przestały odbijać światło o częstotliwościach związanych z ich wibracjami. Efekt ten, który zespół nazwał „zbiorowo indukowaną przezroczystością”, może mieć zastosowanie w kwantowych urządzeniach optycznych.

„Odkryliśmy to zjawisko, próbując opracować techniki kontrolowania atomów iterbu połączonych z wnęką optyczną za pomocą światła laserowego”, współkierownik zespołu Andriej Faraon mówi Świat Fizyki. Wnęka o średnicy 20 mikronów zawiera około miliona Yb³⁺ jony. Jako grupa jony te wibrują w szerokim zakresie częstotliwości, ale Faraon wyjaśnia, że ​​każdy pojedynczy jon wibruje tylko w bardzo wąskim zakresie częstotliwości.

„Podczas sondowania laserem o niższej mocy system jest nieprzejrzysty” — kontynuuje. „Kiedy laser jest dostrojony do częstotliwości dokładnie w środku rozkładu częstotliwości, a jego moc wzrasta, system staje się przezroczysty”.

Podobnie jak destrukcyjna ingerencja

Ten selektywny efekt przezroczystości jest związany z tym, jak jony oscylują względem lasera, mówi Faraon. Porównuje to do dobrze znanego zjawiska destrukcyjnej interferencji, w którym fale z dwóch lub więcej źródeł znoszą się wzajemnie. W układzie badanym w tej pracy grupy jonów pochłaniają i ponownie emitują światło w sposób ciągły. Zwykle ten proces reemisji oznacza, że ​​światło lasera zostaje odbite. Jednak przy zbiorowo indukowanej częstotliwości przezroczystości dzieje się coś zupełnie innego: ponownie emitowane światło z każdego z jonów w grupie równoważy się, co prowadzi do dramatycznego spadku odbicia.

Jama atomowa widzi dwa razy ten sam foton

Oprócz zbiorowo indukowanej przezroczystości, Faraon i współpracownicy zaobserwowali również, że zespół jonów może absorbować i emitować światło znacznie szybciej lub wolniej niż pojedynczy jon, w zależności od intensywności lasera. Procesy te są znane odpowiednio jako nadpromienistość i podpromienistość i nie są dobrze poznane. Mimo to naukowcy twierdzą, że ten wysoce nieliniowy wzór emisji optycznej można wykorzystać do stworzenia bardziej wydajnych kwantowych technologii optycznych. Przykładami mogą być pamięci kwantowe, w których informacje są przechowywane w zespole silnie sprzężonych jonów, a także superpromieniujące lasery na ciele stałym do opartych na zespołach połączeń kwantowych w procesorach informacji kwantowej.

Badania opisano w Natura.

• Dystrybucja treści i PR oparta na SEO. Uzyskaj wzmocnienie już dziś.
• PlatoAiStream. Analiza danych Web3. Wiedza wzmocniona. Dostęp tutaj.
• Wybijanie przyszłości w Adryenn Ashley. Dostęp tutaj.
• Kupuj i sprzedawaj akcje spółek PRE-IPO z PREIPO®. Dostęp tutaj.
• Źródło: https://physicsworld.com/a/transparency-window-appears-in-an-ensemble-of-ions/