Stworzono nową formę światła

Fotony mają to do siebie, że ze względu na brak masy i ładunku nigdy nie ze sobą wzajemnie nie oddziałują. Fizykom z Uniwersytetu Harvarda i MIT udało się jednak ostatnio stworzyć zupełnie nową formę światła, w której fotony łączą się w grupach po trzy cząstki. A odkrycie to może okazać się bardzo przydatne w praktycznym zastosowaniu.

Udało się tego dokonać z pomocą laserów i schłodzonych niemal do zera bezwzględnego atomów rubidu, z których stworzono gęstą chmurę. Chmura ta pozwoliła na spowolnienie światła około 100 tysięcy razy, a takie zwolnienie, jak się okazało, doprowadziło do tego, że fotony zaczęły łączyć się w pary lub trójki. Zmierzenie ich przesunięcia fazowego wskazało, że faktycznie poszczególne cząstki ze sobą oddziałują, co normalnie się nie zdarza, zdają się one także posiadać bardzo niewielką masę.

Okazało się to możliwe dzięki zjawisku blokady Rydberga, która polega na tym, że gdy jeden atom zostanie wzbudzony, atomy sąsiadujące z nim nie mogą osiągnąć podobnego stanu energetycznego. W tym przypadku oznacza to, że gdy foton wlatuje w chmurę atomów rubidu wzbudza jeden z nich przekazując mu nieco swojej energii, wspólnie tworzą one kwazicząstkę zwaną polarytonem.

Fotony poruszając się właśnie pomiędzy polarytonami zaczęły ze sobą oddziaływać, a stan ten - choć przez ułamek sekundy i w skali kwantowej - zachowany został po wyjściu z tego ośrodka.

Jest to ciekawe odkrycie, bo takie sparowane fotony są ze sobą splątane, a zatem mogą przydać się przy budowaniu komputerów kwantowych, które mogą okazać się jednym z największych przełomów w rozwoju ludzkości.

Źródło: , Zdj.: CC0