Prima pagină Stiinta

Cercetătorii au putut crea un tip special de lumină care poate revoluţiona tehnologia dispozitivelor cuantice

Alexandru Voiculescu | 09.15.2018 | ● Vizualizări: 619
Credit: 123RF     + zoom
Galerie foto (1)

Cea mai mică cantitate de lumină este un singur foton, atât de mică încât este invizibilă pentru ochiul uman. Deşi este imperceptibile, aceste impulsuri de lumină sunt utile pentru transportarea informaţiei cuantice. Ideal, fiecare „transportator cuantic” (foton) ar fi la fel, dar nu este uşor de produs un curent cu fotoni identici. Într-un nou studiu, un grup de savanţi a abordat problema altfel ceea ce a permis mai multor dispozitive să emită în mod repetat fotoni singulari aproape identici între ei.

Savanţii de la Joint Quantum Institute au creat un cip din siliciu care ghidează lumina în jurul marginilor dispozitivului, acolo unde aceasta este protejată de perturbări. Într-un studiu anterior, Mohammad Hafezi şi echipa sa au arătat că modelul poate reduce riscul de degradare al semnalului optic. Într-o lucrare publicată online pe 10 septembrie în Nature, echipa a explicat că aceleaşi principii care protejează lumina de-a lungul marginilor cipului asigură şi producerea de fotoni, scrie Phys.

Fotonii singulari, care sunt un tip de lumină cuantică, sunt mai mult decât o lumină foarte slabă. Distincţia o face originea luminii. „Aproape toată lumina pe care o întâlnim în vieţile noastre de zi cu zi este plină de fotoni”, a precizat Elizabeth Goldschmidt, cercetătoare la US Army Research Laboratory şi co-autoare a studiului. „Dar, spre deosebire de un bec, există surse care emit lumină sub forma unui foton pe rând, iar acest fenomen poate fi descris numai cu ajutorul fizicii cuantice”, adaugă Goldschmidt.

Cercetătorii au „injectat” lumină într-un cip care conţine un rând de bucle din siliciu. Lumina călătoreşte de mii de ori prin aceste bucle înainte să treacă la următoarea. Întins, drumul luminii ar fi de mai mulţi centimetri, dar buclele fac ca această călătorie să se desfăşoare într-un spaţiu de 500 de ori mai mic. Călătoria relativ lungă este necesară pentru a obţine mai multe perechi de fotoni singulari din cipul de siliciu.



Echipa susţine că inovaţia poate deschide calea pentru un nou tip de studii care vor explora interacţiunea lumină-materie. „Ar putea avea implicaţii pentru o varietate de domenii, unde interacţiunile lumină-materie joacă un rol, inclusiv în ştiinţa informaţiei cuantice şi în tehnologia optoelectronică”, a precizat Sunil Mittal, unul dintre cercetători.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

Sondele ar putea ajunge la o viteză apropiată de cea a luminii pentru a călători în afara sistemului nostru solar

Experimentele cu laser aruncă o nouă lumină asupra nucleului Pământului şi duce la o mai bună înţelegere a formării acesteia

Un experiment realizat în premieră de fizicieni poate rescrie ce ştim despre lumină şi teoria relativităţii

Un nou pas către viitor: japonezii au creat lumină plutitoare