Fizicienii de la MIT au realizat o formă bizară de lumină ”moleculară” cu trei fotoni

„Am creat un tip special de mediu în care fotonii interacţionează între ei atât de puternic încât încep să acţioneze ca şi cum ar avea masă şi se leagă pentru a forma molecule”, a precizat Mikhail Lukin de la Harvard atunci când a realizat primul experiment.

Pentru a realiza acest lucru, au trecut un laser slab alcătuit din câţiva fotoni printr-un nor de atomi de rubidiu răciţi la temperatura de aproape zero absolut, scrie Science Alert.

• De Crăciun au loc mai multe atacuri de cord decât în oricare altă zi din an
• De ce uneori zăpada pare albastră?

Deplasându-se de la atom la atom, lumina pierde energie. Totuşi, atunci când un foton din apropiere încearcă să facă acelaşi lucru, se întâmplă un lucru bizar. Acesta se numeşte blocajul Rydberg, care presupune că particulele vecine nu pot fi excitate în aceeaşi măsură.

Astfel, atunci când un foton excită un atom, un foton din apropiere cu aceleaşi proprietăţi nu poate face ca alt atom să aibă acelaşi nivel de excitare. Aşadar, rămâne în zonă, formând un hibrid de atom-foton numit polariton.

Ca rezultat, există o „împingere” şi o „tragere” de polaritoni pe măsură ce fotonii străbat norul de rubidiu. La ieşire, polaritonii se dezintegrează, iar fotonii formează perechi.

Acum, aceeaşi echipă de fizicieni a folosit acelaşi principiu pentru a determina dacă „parteneriatul” poate fi format din trei părţi, introducând încă un foton. „Spre exemplu , poţi combina atomii de oxigen pentru a forma moleculele de O2 şi O3, dar nu O4. Aşadar, s-a pus problema: poţi adăuga mai mulţi fotoni la o moleculă pentru a o face din ce în ce mai mare?”, întreabă Vladan Vuletic, autorul principal al studiului de la MIT.

Întrebarea a avut un răspuns afirmativ, iar „molecula” din trei fotoni poate avea nenumărate aplicaţii, mai ales în ceea ce priveşte controlarea vitezei luminii în vid pentru a determina proprietăţile stranii ale acesteia.

Din punct de vedere tehnologic, cunoaşterea acestor proprietăţi poate duce la crearea unor noi tipuri de computere şi procesoare mai eficiente, care să înlocuiască vechile circuite.

Ce urmează pentru echipă, o „moleculă” din patru fotoni? „Se poate forma un tipar, precum un cristal de lumină? Sau se poate întâmpla altceva? Este un teritoriu necartat”.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

Un grup de specialişti susţine că a inventat o metodă ”revoluţionară” de calcul cuantic

Fizicienii au creat o lumină de un miliard de ori mai puternică decât soarele nostru şi care are potenţialul de a revoluţiona ştiinţa

Viitorul este aici! Fizica cuantică va revolutiona sistemele de comunicaţii

A fost creat primul super-foton, “mostenitorul” laserului