Cửa sổ trong suốt xuất hiện trong một tập hợp các ion – Physics World

Các nhà vật lý ở Mỹ đã phát hiện ra một “công tắc” dựa trên tia laser có thể biến một mẫu ion hoàn toàn trong suốt ở một số tần số nhất định. Làm việc tại Viện Công nghệ California (Caltech), nhóm đã phát hiện ra rằng khi họ ghép các ion ytterbium (Yb³⁺) tới bộ cộng hưởng quang tử nano và kích thích mạnh chúng bằng ánh sáng laze, các ion đột ngột ngừng phản xạ ánh sáng ở các tần số liên quan đến dao động của chúng. Hiệu ứng này, mà nhóm gọi là “độ trong suốt cảm ứng chung”, có thể có ứng dụng trong các thiết bị quang học lượng tử.

“Chúng tôi đã phát hiện ra hiện tượng này trong khi cố gắng phát triển các kỹ thuật để kiểm soát các nguyên tử ytterbium được ghép với một khoang quang bằng ánh sáng laser,” đồng trưởng nhóm Andrei Faraon nói Thế giới vật lý. Khoang, có kích thước 20 micron, chứa khoảng một triệu Yb³⁺ ion. Với tư cách là một nhóm, các ion này dao động ở một dải tần số phân bố rộng, nhưng Faraon giải thích rằng mỗi ion riêng lẻ chỉ dao động trong một dải tần số rất hẹp.

Ông tiếp tục: “Khi được thăm dò bằng tia laser có công suất thấp hơn, hệ thống sẽ mờ đục. “Tuy nhiên, khi tia laser được điều chỉnh ở tần số chính xác ở giữa phân bố tần số và công suất của nó tăng lên, hệ thống sẽ trở nên trong suốt.”

Tương tự như sự can thiệp phá hoại

Hiệu ứng trong suốt có chọn lọc này có liên quan đến cách các ion dao động đối với tia laser, Faraon nói. Ông so sánh nó với hiện tượng giao thoa triệt tiêu nổi tiếng, trong đó sóng từ hai hoặc nhiều nguồn triệt tiêu lẫn nhau. Trong hệ thống được nghiên cứu trong công trình này, các nhóm ion hấp thụ và phát xạ lại ánh sáng liên tục. Thông thường, quá trình tái phát xạ này có nghĩa là ánh sáng laze bị phản xạ. Tuy nhiên, ở tần số trong suốt cảm ứng chung, một điều gì đó rất khác xảy ra: ánh sáng phát lại từ mỗi ion trong một nhóm cân bằng, dẫn đến sự phản xạ giảm đáng kể.

Khoang nguyên tử nhìn thấy cùng một photon hai lần

Ngoài độ trong suốt được tạo ra tập thể, Faraon và các đồng nghiệp cũng quan sát thấy rằng tập hợp các ion có thể hấp thụ và phát ra ánh sáng nhanh hơn hoặc chậm hơn nhiều so với một ion riêng lẻ tùy thuộc vào cường độ của tia laser. Các quá trình này lần lượt được gọi là siêu bức xạ và bức xạ phụ và vẫn chưa được hiểu rõ. Mặc dù vậy, các nhà nghiên cứu nói rằng mô hình phát xạ quang phi tuyến tính cao này có thể được khai thác để tạo ra các công nghệ quang lượng tử hiệu quả hơn. Các ví dụ có thể bao gồm các bộ nhớ lượng tử trong đó thông tin được lưu trữ trong một tập hợp các ion liên kết mạnh, cũng như các tia laser siêu bức xạ ở trạng thái rắn dành cho các kết nối lượng tử dựa trên tập hợp trong bộ xử lý thông tin lượng tử.

Nghiên cứu được mô tả trong Thiên nhiên.

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoAiStream. Thông minh dữ liệu Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Đúc kết tương lai với Adryenn Ashley. Truy cập Tại đây.
• Mua và bán cổ phần trong các công ty PRE-IPO với PREIPO®. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://physicsworld.com/a/transparency-window-appears-in-an-ensemble-of-ions/