Natuurkundigen hebben voor het eerst licht op kwantumschaal gemanipuleerd

” Dit maakt de weg vrij voor een zogenaamde ‘kwantumlicht’-behandeling. », Speer Sahand Mahmoudian. Met zijn internationale team van natuurkundigen kan een klein aantal bij elkaar geclusterde fotonen worden geïdentificeerd en gemanipuleerd. Dit is het eerste belangrijke, hoewel het in de nabije toekomst op zeer kleine schaal zal zijn. De resultaten worden gepubliceerd in natuur Op 20 maart 2023.

Het is belangrijk onderscheid te maken tussen de kwantumverstrengeling van atomen, die natuurkundigen nu goed beheersen, en het proces van licht zelf, via fotonen, dat in het laboratorium buitengewoon moeilijk te beheersen is. Daarom beschouwt Cindy University, waarvan Sahaneh Mahmouddian lid is, dit als een ongekende prestatie. Het is een belangrijke stap in de ontwikkeling van kwantumtechnologieën. »

” veelbelovend »

Het experiment is gebaseerd op een fenomeen genaamd gestimuleerde emissie. Natuurkundigen schieten een foton en een paar fotonen op een kwantumdot (of doos) – een nanostructuur die fungeert als een kunstmatig atoom. “ Het apparaat dat we hebben gebouwd, creëert zulke sterke interacties tussen fotonen dat we het verschil kunnen waarnemen tussen één foton en twee fotonen die ermee interageren legt Natasha Tom uit, co-auteur van de studie met Sahand Mahmoudian.

Dus, in de voortplantingsvertraging in het hart van deze interactie, is één foton meer vertraagd dan twee aan elkaar gebonden fotonen. Een contra-intuïtieve positie, zoals vaak het geval is in het kwantumveld, maar wel een die het mogelijk maakt om dit fenomeen beter te begrijpen en dus beter te beheersen.

” Bij deze sterke foton-foton interactie raken de twee fotonen verstrengeld in de vorm van de zogenaamde “gebonden toestand” van twee fotonen ‘, Details Natasha Tom. Door kunstmatige stimulatie van deze specifieke beperkte toestand bereikte het experiment zijn doel – d.w.z. Een essentiële eerste stap op weg naar het benutten van kwantumlicht voor praktische doeleinden Volgens deze natuurkundigen.

De volgende stap: een manier vinden om deze beheersing van kwantumlicht te benutten om lichttoestanden te genereren die kunnen worden gebruikt in kwantumcomputing – en zo deze nieuwe systemen te helpen stabiliseren. Natasha Tom denkt dat ” Het is veelbelovend voor toepassingen op een breed scala van gebieden: van biologie tot geavanceerde productie en kwantuminformatieverwerking. »

Alles weten over de mobiliteit van de toekomst, van elektrische auto’s tot pedalen? Schrijf je nu in voor de Watt Else nieuwsbrief!