Фотоните – тези базисни частици на светлината – имат множество

Фотоните – тези базисни частици на светлината – имат голям брой забавни свойства, в това число обстоятелството, че те не са склонни да се блъскат един в различен. Това обаче не е попречило на физиците да се пробват да ги сблъскват.

Учени от университета в Чикаго към този момент са измислили нов, доста еластичен метод да накарат фотоните да се държат повече като частиците, които образуват материя. Това може и да не ни даде светлинни мечове, само че да се сблъскват фотони може да докара до някои фантастични нови технологии.

Идеята е да се накарат частиците светлина, които нямат маса, да се срещат в рамките на атома и да комбинират техните свойства с тези на електрона.

Изследователите изследват тези взаимоотношения в лаборатория от няколко години. Електронно-фотонните партньорства образуват един тип „ хибридна “ квазичастица, наречена поларитон. С сходни на светлината качества, поларитоните се движат бързо през пространството, до момента в който срещите им в атома дефинират по какъв начин те взаимодействат, като им дават най-хубавото от двата свята – на светлината и на материята.

Малките фотонни частици имат голям капацитет в изчислителната и криптираната връзка, тъй че физиците се стремят по-добре да ги управляват.

„ Обаче се сблъскахме с проблем, тъй като фотоните взаимодействат единствено с атоми, чиито електрони са с доста характерни сили “, споделя физикът от Университета в Чикаго Логан Кларк.

Да бъдеш заставен да използваш електрони единствено на няколко сили, мощно лимитира спектъра им на приложение.

Кларк към този момент е търсил способи за манипулиране на сложността на равнищата на атомната сила, като употребява квантовата физика, която разделя електронните орбитали на копия, когато им се даде подобаващ тип. Орбиталата се дефинира от положението на този електрон към атома, т.е. в кой пласт, подслой и квантова клетка се намира той. Орбиталата има друга форма и пространствена устременост за всеки обособен пласт, подслой и клетка.

„ Винаги сме разглеждали копията като непряк резултат, а не като цел “, споделя Кларк. „ Но този път ние разтърсихме електроните със характерното желание да създадем тези копия “.

Да накараш парченце да се поклаща единствено съгласно вярната квантова „ мода “, изисква използването на инженерството на Флоке, което има своите корени в историята на цялата неразбория с електромагнитни полета.

Кларк и неговият екип употребяват лазер, с цел да тласкат електрони в разчувствуван рубидиев атом, правейки ги да се движат по метод, който дейно трансформира цветовия набор на атома.

Обикновено атомите не обичат да сменят линиите от цветове, които излъчват. Водородът да вземем за пример, излъчва същия набор на цвят, без значение къде е във Вселената, една функционалност, която оказва помощ да бъде разпознат надалеч в космоса. Това важи и при другите детайли.

Но като изтръгват орбиталите на електроните на рубидия по верния метод, физиците могат да ги трансформират. Настройването на лазера по верния метод, по-късно им дава подтик, който създава редица нови енергийни равнища от всеки орбитал.

Тук става въпрос за съчетание на фотони с клонирани електронни орбитали, работещи на голям брой равнища, създавайки разновидност на квазичастицата, която откривателите нарекоха поларитон на Флоке.

Тези хибриди имат свойства на светлината с малко количество маса, обезпечено от нейното взаимоотношение с електрона. За разлика от другите поларитони, те съществуват в пространство, което може да бъде по-добре персонализирано, което може да бъде следено посредством просто модулиране на честотата на тяхната околна среда.

„ Поларитоните на Флоке са цялостни с изненади; ние към момента продължаваме да се мъчим да ги разберем по-добре “, споделя Кларк.
„ Следващият ни цел ще бъде да използваме тези сблъскващи се фотони, с цел да създадем „ топологични течности на светлината “. Това ще е извънредно вълнуващо време. “

Използването на инженерството на Флоке съвсем несъмнено ще помогне на квантовите технологии да напреднат, да не приказваме за нови способи за проучване на взаимоотношенията на светлината и материята.

Поларитоните може и да не са твърдите лъчи светлина срещани в научната фантастика, само че те несъмнено биха могли да създадат бъдещето по-светло.

Това проучване е оповестено в списание Nature Letters.