Ученые впервые смогли контролировать квантовый свет

Ученые впервые показали, что они могут контролировать и различать крошечные количества взаимодействующих фотонов - или пакетов световой энергии - с высокой корреляцией. Исследование опубликовано в журнале Nature.

Теория вынужденного светового излучения Эйнштейна 1916 года обычно наблюдается для многих фотонов и вдохновила на разработку лазера. Благодаря этому последнему исследованию стимулированное излучение теперь наблюдалось для одиночных фотонов.

Была измерена прямая временная задержка между одним фотоном и парой связанных фотонов, рассеивающихся от одной квантовой точки, формы искусственного атома.

"Созданное нами устройство индуцировало такие сильные взаимодействия между фотонами, что мы смогли наблюдать разницу между одним фотоном, взаимодействующим с ним, по сравнению с двумя", - рассказали исследователи.

Преимущество этого типа квантового света заключается в том, что теоретически он может использовать меньше фотонов для проведения более чувствительных измерений с лучшим разрешением. Это может иметь решающее значение для приложений биологической микроскопии, где необходимо обнаружить мельчайшие детали, а высокая интенсивность света может нанести вред образцам.

Продемонстрировав, что мы можем идентифицировать связанные с фотонами состояния и манипулировать ими, учёные сделали жизненно важный первый шаг к использованию квантового света для практического использования.

Исследователи считают, что эксперимент прекрасен не только потому, что он подтверждает фундаментальное явление - стимулированное излучение - на его предельном уровне, но и знаменует значительный технологический прогресс для будущих применений.

Те же принципы применимы для разработки более эффективных устройств, которые дают нам состояния, связанные с фотонами. Это очень перспективно для применения в широком спектре областей: от биологии до передового производства и квантовой обработки информации.

0 комментариев