Tudomány

Meglepő felfedezést tettek német fizikusok

A berlini Humboldt Egyetem kutatói egy fluoreszkáló atom fényszórásába nyertek új bepillantást, ami hasznos lehet kvantumkommunikációban is. A Nature Photonics magazinban publikálták felfedezésüket – írja a phys.org alapján az Origo.

Meglepő felfedezést tettek német fizikusok
Humboldt Egyetem
Fotó: dpa Picture-Alliance via AFP/Jörg Carstensen

1900-ban Max Planck megfogalmazta azt a hipotézist, hogy a fény nem cserélhet korlátlan mennyiségű energiát az anyaggal, mint pl. egy atommal, hanem csak bizonyos különálló (diszkrét) energia csomagokban: kvantumokban. Öt évvel később Albert Einstein azt vetette fel, hogy ezek a kvantumok nem pusztán számítási mennyiségek, hanem a fény maga kvantumokból áll, ezek a fotonok – írták.

Manapság léteznek fotodiódák, amik elég érzékenyek ahhoz, hogy egyetlen fotont regisztráljanak. Folyamatos megvilágítással ezek nem hoznak létre egy állandó elektromos jelet, hanem rövid, kurrens impulzusok sorozatát. Minden egyes kurrens impulzus egy foton érzékelését jelzi. Ha egyetlen atom fényét lézersugárral gerjesztik, hogy fluoreszkáljon, nagyon érzékeny fotodiódával ütközik, ilyenkor két foton sosem lesz egy időben érzékelve. Ebben a vonatkozásban, egyetlen atom fluoreszkáló fénye eltér attól a lézerfénytől, amivel gerjesztik, mivel a fotonok valóban szimultán fordulnak elő a lézerfényben – számolt be a lap.

De ha két lézerfoton egyszerre gyakorol hatást egyetlen atomra, az atom csak egyetlen fotont fog abszorbeálni és a másikat hagyja elhaladni. Következésképpen az atom az elnyelt lézerfotont egy random irányba fogja sugározni, és csak aztán lesz kész, hogy abszorbeájon egy másik lézerfotont.

Kapcsolódó írásaink