Фотонная молекула

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Фотонные молекулы являются естественной формой материи, которые также могут быть сделаны искусственным путём, в котором фотоны связываются друг с другом для образования «молекулы». Этот тип частиц найден в солнечном свете. По словам Михаила Лукина, индивидуальные (безмассовые) фотоны «взаимодействуют друг с другом так сильно, что они действуют, как будто они имеют массу». Эффект аналогичен рефракции. Свет входит в другую среду, передавая часть своей энергии в среде. Внутри среды, она существует как в сочетании света и материи, но она выходит как свет.[1]

Исследователи проводили аналогии между этим явлением и вымышленным «световым мечом» из Звёздных войн.[1][2]

Создание[править | править код]

Специальная среда состоит из сверхохлаждённых паров рубидия в вакуумной камере. Слабым лазерным импульсом некоторое количество фотонов попадает в такую среду и при взаимодействии с высоковозбуждёнными атомами рубидия (в так называемом ридберговском состоянии) происходит дисперсия света — фотоны теряют скорость (фактически показатель преломления такой среды оказывается чрезвычайно большим). Фотоны начинают вести себя как массивные частицы с сильным взаимным притяжением. В итоге из облака атомов фотоны выходят вместе. Эффект обусловлен дипольной блокадой ридберговских атомов.

Возможное применение[править | править код]

Эффект может быть использован для создания системы, которая может сохранять квантовую информацию и обрабатывать ее с помощью квантовых логических операций.

Так же, учитывая то, что для управления фотонами нужна гораздо меньшая мощность, чем в случае электронов, возможно применение в классической вычислительной технике.

Не исключено создание из фотонных молекул более крупных трёхмерных структур (по аналогии с кристаллами).

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 Seeing light in a new light: Scientists create never-before-seen form of matter. Sciencedaily.com. Дата обращения 27 сентября 2013.
  2. Firstenberg, O.; Peyronel, T.; Liang, Q. Y.; Gorshkov, A. V.; Lukin, M. D.; Vuletić, V. Attractive photons in a quantum nonlinear medium (англ.) // Nature. — 2013. — DOI:10.1038/nature12512. — Bibcode2013Natur.502...71F.