Lys Endret Til Materie, Så Stoppet og Flyttet

ved å konvertere lys til materie Og deretter tilbake igjen, har fysikere for første gang stoppet en lyspuls og deretter startet den på nytt et lite stykke unna. Dette «kvantemekaniske magiske trikset» gir enestående kontroll over lys og kan ha applikasjoner i fiberoptisk kommunikasjon og kvantinformasjonsbehandling.Professor Ved Harvard university, Lene Hau, forklarer hvordan hun stopper lyset på ett sted, for så å hente det opp og gjøre det raskere på et helt eget sted. (Bilde: Justin Ide / Harvard News Office) i quantum networks blir informasjon optisk overført over nettverket omgjort til materie, behandlet og deretter konvertert tilbake til lys. Fysikerne ved Harvard University håper at deres oppdagelse kan gi en mulig måte å gjøre dette på, siden materie, i motsetning til lys, lett kan manipuleres. Deres funn ble publisert denne uken i tidsskriftet Nature. «Vi demonstrerer at vi kan stoppe en lyspuls i en superkjølt natriumsky, lagre dataene i den og helt slukke den, bare for å reinkarnere pulsen i en annen sky to tiendedeler av en millimeter unna,» Sa Lene Vestergaard Hau, Mallinckrodt Professor I Fysikk og Anvendt Fysikk i Harvards Fakultet For Kunst Og Vitenskap og School Of Engineering and Applied Sciences.i En» quantum mechanical magic trick » utviklet Av Harvard university fysikere, er en lyspuls slukket i en ultracold atom sky (lilla), konvertert til materie og deretter gjenopplivet i en annen før de får lov til å gå ut av den andre skyen i sin opprinnelige tilstand. (Bilde gjengitt Av Sean R. Garner) dette markerer en annen milepæl For Hau i lys manipulasjon. I 1998 reduserte hun lyset, som reiser i ledig plass med en hastighet på 186.000 miles i sekundet, til bare 38 miles i timen i en sky av ultracold atomer. Einstein og andre har teoretisert at lysets hastighet i ledig plass ikke kan endres. To år senere stoppet hun lyset helt i en lignende sky, og startet det på nytt uten å endre egenskapene. Hun mottok En $ 500,000 MacArthur Foundation Fellowship (såkalt «genius grant») for disse forsøkene.
I hennes siste arbeid, Hau og hennes medforfattere, Naomi S. Ginsberg og Sean R. Garner, fant at lyspulsen kan gjenopplives, og dens informasjon overføres mellom de to skyene av natriumatomer, ved å konvertere den opprinnelige optiske puls til en reise materiebølge som er en eksakt materiekopi av den opprinnelige puls, som reiser i et melasselignende tempo på 200 m (600 ft) per time. Materiepulsen konverteres lett tilbake til lys når den kommer inn i den andre av de superkjølte skyene-kjent Som Bose-Einstein-kondensater – og lyser med en kontrolllaser. «Bose-Einstein-kondensatene er svært viktige for dette arbeidet fordi atomer i disse skyene blir faselåste, og mister sin individualitet og uavhengighet,» Sa Hau. «Lock-step-naturen til atomer i Et Bose-Einstein-kondensat gjør det mulig for informasjonen i den første lyspulsen å replikeres nøyaktig innenfor den andre skyen av natriumatomer, hvor atomene samarbeider for å gjenopplive lyspulsen.»Innenfor Et Bose-Einstein-kondensat – en sky av natriumatomer avkjølt til bare milliarddeler av en grad over absolutt null – komprimeres en lyspuls med en faktor på 50 millioner, uten å miste noe av informasjonen som er lagret i den. Lyset driver noen av skyens omtrent 1, 8 millioner natriumatomer til å gå inn i» quantum superposition » – tilstander, med en lavere energikomponent som forblir satt og en høyere energikomponent som beveger seg mellom de to skyene.Diagram som viser tidslinjen For Harvard-forskningen. (Bilde gjengitt med tillatelse Av Naomi S. Ginsberg, Sean R. Garner og Lena V. Hau) amplituden og fasen av lyspulsen stoppet og slukket i den første skyen er trykt i denne reisekomponenten og overført til den andre skyen, hvor den gjenfangede informasjonen kan gjenskape den opprinnelige lyspulsen.
tidsperioden når lyspulsen blir materie, og materiepulsen er isolert i rommet mellom kondensatskyene, kan tilby forskere og ingeniører et spennende nytt vindu for å kontrollere og manipulere optisk informasjon; forskere kan nå ikke lett kontrollere optisk informasjon under reisen, bortsett fra å forsterke signalet for å unngå fading. Det nye arbeidet Fra Hau og hennes kolleger markerer den første vellykkede manipuleringen av sammenhengende optisk informasjon. «dette arbeidet kan gi en manglende kobling i kontrollen av optisk informasjon,» Sa Hau. «Mens saken reiser mellom De To Bose-Einstein-kondensatene, kan vi fange den, potensielt i minutter, og omforme den-endre den-på hvilken måte vi vil. Denne nye formen for kvantekontroll kan også ha applikasjoner i utviklingsfeltene kvantinformasjonsbehandling og kvantekryptografi.»
denne forskningen ble støttet Av Air Force Office Of Sponsored Research, National Science Foundation OG NASA.
for mer informasjon, besøk: www.Harvard.edu

SISTE FRA PHOTONICS MEDIA

  • Maskinlæring-Aktivert Nir Hyperspektral Imaging System IDs Skjulte Svulster Feb 5, 2021
  • Donovan Leonard Utnevnt Fysisk Vitenskap Direktør For Mikroskopi Society Of America Feb 5, 2021
  • Fraunhofer EDT, Samarbeidspartnere Utvikle Reparasjon Og Laser-Belegg Prosess For Metallkomponenter Feb 5, 2021
  • HORIBA frankrike åpner r&d side; HORIBA Kjøper Klinisk Testing Løsninger Leverandør Feb 5, 2021
  • Metalens Teknologi Oppstart Gitt Lisens For Flat Optikk Innovasjoner Feb 4, 2021
  • BPSA Velger Qosina President/CEO Til Styret Feb 4, 2021

  • EKSMA Optikk Åpner Nytt Anlegg Feb 4, 2021
  • Metasurface tech gir mer effektiv optisk lagring feb 4, 2021

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.