Image
21.2.2018 0 Comments

Polariton - nová forma „molekulárneho“ svetla s 3 fotónmi nájde využitie v kvantovej kryptografii

Pred piatimi rokmi fyzici z Harvardu a MIT udivili svet najprv tým, že donútili dvojicu fotónov, aby navzájom spolupracovali spôsobom, ktorý sa dovtedy zdal nemožný. Teraz sa pokúsili pridať tretí fotón.

Výskumníci sa snažia v obrovských urýchľovačoch zrážať atómy a hľadať v týchto zrážkach novú fyziku. To isté však nemožno povedať o fotónoch. Môžete prejsť laserovým lúčom bez toho, aby ste riskovali čo i len jemný náraz medzi dvoma časticami svetla. Teoretickí fyzici však skúmali podmienky, v ktorých by toto pravidlo prestalo platiť.

Vytvorili sme špeciálny typ média, v ktorom vznikajú medzi fotónmi také silné vzájomné interakcie, že sa začnú správať, akoby mali hmotu, a viažu sa do molekúl,“ vyjadril sa pred istým časom harvardský fyzik Michail Lukin.

Aby to dosiahli, nechali prejsť slabý laser pozostávajúci z niekoľkých fotónov cez oblak z atómov rubídia, ochladených do takmer pokojného stavu. Pri presune z atómu na atóm svetlo odovzdáva časť svojej energie. A stala sa zvláštna vec, keď sa blízke fotóny snažili urobiť to isté. Nazýva sa to Rydbergova blokáda - susedné častice nemôžu byť excitované na rovnaký stupeň. Takže ak jeden fotón excituje atóm, blízky fotón s rovnakými vlastnosťami nemôže excitovať iný atóm na rovnakú úroveň.  Zastaví sa teda nablízku a nakrátko sa vytvorí atómovo-svetelný hybrid, kvantovú kvázičasticu nazvanú polariton.

V dôsledku toho dochádza k tlačeniu a ťahaniu polaritonov, pretože fotóny pomaly prechádzajú cez rubídiový oblak. A keď sa fotóny dostali na druhú stranu, nevyžarovali sa v náhodných intervaloch, ako je to bežné, ale zostali prilepené v dvojiciach. Ten istý tím fyzikov teraz použil rovnaké nastavenie, aby zistil, či toto zvláštne spojenie môže byť aj triádou, a to tým, že pridal do mixu tretí fotón.

Fotóny zvyčajne nemajú hmotnosť a putujú rýchlosťou 300 000 kilometrov za sekundu (rýchlosť svetla). Výskumníci však zistili, že viazané fotóny získali zlomok hmotnosti elektrónu. Takéto svetelné častice boli pomerne pomalé a pohybovali sa asi 100 000-krát pomalšie ako normálne fotóny.

Môžete napríklad kombinovať molekuly kyslíka, aby ste vytvorili O2 a O3 (ozón), ale už nie O4. “ povedal hlavný autor štúdie Vladan Vuletic z MIT. Spojenie týchto dvojíc a trojíc fotónov do akejsi „molekuly“ môže mať mnoho užitočných aplikácií. Mohli by sa tak položiť základy pre kvantové výpočty, ktoré by nepoužívali neusporiadané elektróny ako dnešné počítače, ale fotóny, ktoré môžu byť entanglované (kvantovo prepojené), zašifrované a odosielané na veľké vzdialenosti pri vysokých rýchlostiach a s veľkým množstvom informácií.

Výskum bol publikovaný v časopise Science.

Zdroj: sciencealert.comnews.mit.edu

Autor: redakcia

Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Technológie

Workplace Hub: Firemné IT v jednom zariadení

11.07.2019 09:10

Špeciálny projekt Drahé, neefektívne a neraz aj málo zabezpečené. To sú skúsenosti väčšiny z nás z firemného IT. Svetový trend je však opačný. Zjednocovanie a zjednodušovanie celého podnikového IT do ...

Technológie

GlobalLogic predstavil v rámci oslavy piatych narodenín päť inovatívnych aplikácií

26.06.2019 14:15

Špeciálny projekt Medzinárodná  spoločnosť GlobalLogic so slovenským zastúpením v Košiciach, Žiline a v Banskej Bystrici, si pripomenula päť rokov existencie na Slovensku. V súčasnosti spolupracuje s ...

Technológie

Čo znamená High Availability v Oracle databáze?

05.06.2019 13:31

Špeciálny projekt Čo znamená High Availability pre biznis? Aká je úroveň tolerovaného rizika? Aká strata dát je akceptovaná? Existujú aktuálne problémy so zálohou alebo reportovaním? Všetky tieto otá ...

q

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

PC forum button

Najnovšie videá