infa.lt

Fotonų kondensato schema

Tinkamomis aplinkybėmis tūkstančiai šviesos dalelių gali susijungti į superfotonus. Vokietijos mokslininkams pavyko paveikti bozės-kondensatą naudojant mažytes „formas“. Taip jie gavo keturių šviesos taškų, sudarančių kvadratą, tinklinę struktūrą. Ateityje jie galėtų būti naudojami gerai apsaugotiems informacijos mainams.

Kai didelis skaičius šviesos dalelių atšaldomas iki itin žemos temperatūros ir paslepiamas uždaroje erdvėje, jos staiga tampa neatskiriamos viena nuo kitos ir elgiasi kaip vienas superfotonas. Fizikai tai vadina bozės kondensatu. Paprastai jis atrodo kaip išsiliejusi šviesos dėmė, rašo „Phys.org“ leidinys.

Bonos universiteto mokslininkams pavyko bozės kondensatui suteikti paprastą gardelės struktūrą. Tam jie sukūrė mažytį indą su veidrodinėmis šoninėmis sienelėmis, pripildytą dažų tirpalo.

Lazerio spinduliu sužadintos dažų molekulės išspinduliuoja fotonus, kurie atsispindi nuo sienelių. Iš pradžių fotonai yra gana šilti, tačiau susidūrę su molekulėmis jie atvėsta ir galiausiai kondensuojasi, sudarydami superfotoną.

Dažniausiai bozės kondensatui gaminti naudojami veidrodiniai paviršiai būna idealiai plokšti, tačiau šį kartą mokslininkai sąmoningai padarė nedideles įpjovas. Jos veikia kaip savotiškos formos, keičiančios kondensato struktūrą. Taigi atsirado keturios zonos, kuriose kondensatas kaupėsi dažniausiai, tarsi indo su vandeniu dugne būtų keturios įdubos. Tačiau, skirtingai nei vanduo, superfotonas nebūtinai būtų padalytas į keturias dalis. Jei įdubos bus pakankamai arti viena kitos, jis išliks kaip vienas bozės kondensatas.

Šią savybę būtų galima panaudoti, pavyzdžiui, kvantiniam susiejimui sukurti. Jei vienoje įduboje esanti šviesa pakeis būseną, ji paveiks šviesą kitose įdubose. Ši fotonų tarpusavio sąsaja yra pagrindinis saugaus keitimosi informacija tarp kelių dalyvių reikalavimas.

„Sąmoningai keičiant atspindinčių paviršių formą, teoriškai įmanoma gauti į 20, 30 ar daugiau langelių suskirstytus bozės kondensatus“, – aiškino Redmanas. – Tai leistų padaryti ryšį tarp kelių dalyvių neprieinamą. Mūsų tyrimas yra pirmasis, parodantis, kaip sąmoningai sukurti konkrečioms reikmėms tinkamus spinduliavimo modelius.“