Да се постигне взаимодействие между отделни фотони е огромна мечта

Да се реализира взаимоотношение сред обособени фотони е голяма фантазия от десетилетия, споделят учените

Експеримент с фотони на учени от Масачузетския софтуерен институт може да прокара пътя за ново потомство квантови компютри

Фотоните са измежду най-често срещаните, само че и най-самотните единици в квантовия свят – те са на всички места към нас, само че в никакъв случай не взаимодействат един с различен. Учени от Масачузетския софтуерен институт и Харвард съумяха да следят група от три фотона, които взаимодействат и се „ прилепват” един към различен, създавайки нова форма на светлина.

Проведеното проучване е изцяло пробно към този момент, само че може да даде подтик на учените да стартират по-широки проучвания върху преплитането на фотони. Резултатите от тези опити могат да се окажат основни в развиването на квантовите компютри.

„ Да се реализира взаимоотношение сред обособени фотони е голяма фантазия от десетилетия” – споделя ръководителят на екипа и професор в Масачузетския механически университет Владан Вулетич, представен от MIT News.

Свързването на фотоните може да се онагледи със свързването на избрани детайли, като кислородните атоми в групи по два, което основава О2 (О2), или по три, което основава озон (О3).

По принцип фотоните просто минават един през различен, без това да води до никаква реакция, защото те нямат нито маса, нито заряд. Въпреки това фотоните могат да бъдат високо-енергийни под формата на рентгенови или гама лъчи.
още по тематиката
За да получат положение, при което фотоните се групират, откривателите пуснали слаб лазерен лъч през компактен облак от рубидиеви атоми, охладени малко над безспорната нула. Вместо да излязат един по един от основаното поле (както учените очаквали), фотоните се свързали в чифтове или тройки, преплитайки се.

В резултат на това било открито и друго: нормално безплътните фотони придобили някаква маса, въпреки и едвам парченце от масата на един електрон. Тези самобитни фотонни „ молекули” са и по-тромави, спрямо фотоните в всекидневно положение.

Как се случва това? Когато минават през охладените рубидиеви атоми, фотоните отдават част от своята сила. Заради събитие, известно като „ Блокада на Ридберг”, по-спокойните атоми, дружно с фотон образуват хибрид, наименуван „ поларитон”. Поларитоните карат другите фотони, които минават сред тях, да взаимодействат едни с други по метод, по който фотоните в всекидневно положение не взаимодействат.

Някои фотони останали „ слепени”, даже откакто напуснали пробния „ облак”. Цялото събитие протича в границите на милионни елементи от секундата, от входа до изхода на частиците.

Това не е първият път, в който учените съумяват да „ слепят” фотони дружно, разясниха от Софтуерния университет. Учените, провели сегашния опит, участваха и в предходния, извършен през 2013 година, когато съумяха да „ слепят” два фотона дружно. Сега обаче учените за първи път съумяват да накарат три фотона да си взаимодействат.

Резултатите от извършения опит са забавни освен за физиката, изследваща частиците, само че могат да прокарат и пътя за нов вид квантови компютри, чиито кубитови процесори употребяват слепените фотони за транспорт на информация при извънредно огромни дистанции. Това изобретение би могло да докара до по-издръжливи и мощни системи.