Nová metoda na výrobu samostatných fotonů může pomoci ve studiu kvantové fyziky

1. 8. 2018
Kvantová fyzika Částicová fyzika

Samostatné fotony se hodí pro studování kvantových efektů nebo fungující kvantový počítač. Jejich příprava však nebyla nikdy snadná, proto vědci uvítali demonstraci nové metody, díky které lze emitovat proud samostatných fotonů. Oproti běžné metodě využívá ta nová polarizovaného laseru, což umožňuje snadnější výrobu většího množství samostatných fotonů. Studie popisující nový postup byla publikována v magazínu Physical Review Letters.

Oblak rubidia a fotony

Oblak rubidia a fotony Ilustrace experimentu, při kterém přichází zprava fotony do oblaku atomů ultrachladného rubidia. V něm dochází k provázání fotonů a atomů, kdy vznikají částice polaritony, které se mohou spojovat do molekul. V levé části fotony opouštějí oblak a oddělují se od polaritonů, zůstávají však vázané do dvojic nebo trojic.



Fotony jsou částice světla, které se v běžném prostředí vyskytují ve velkém množství a společně tvoří paprsek světla nebo jiné formy elektromagnetického záření. Pokud se ale foton ocitne samostatný, vyvstávají na povrch jeho kvantové charakteristiky jako je spin nebo kvantové provázání. Ty lze následně využít při šifrování nebo výpočtech ve kvantových počítačích.

Dosavadní postup

Laser je namířen do dutiny, ve které se nachází jeden velký atom označovaný jako kvantová tečka. Světlo laseru se v dutině odráží od stěn dokud nenarazí do atomu, což excituje elektron, který při následném dopadu vyvolá jediný foton. Problém tohoto přístupu tkví zejména v tom, že se jakékoliv zbytkové světlo z laseru míchá s nově vytvořeným fotonem.

Nový postup

Běžný laser je v novém postupu nahrazen polarizovaným paprskem, díky tomu nedochází k mísení původních fotonů v paprsku s nově vytvořenými nepolarizovanými samostatnými fotony.
Více informací k tématu
Líbil se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu:

Chcete vědět o dalším článku?

Následujte LIVINGfUTURE na sociálních sítích.


Další zprávy z kategorie Kvantová fyzika

Nová metoda 10 000x prodloužuje koherenci kvantových stavů

13. 9. 2020 (novější než zobrazený článek)

Vědcům z University of Chicago se podařilo najít způsob jakým mohou zůstat kvantové systémy v provozu až 10 000x déle. Svůj výzkum založili na konkrétním kvantovém systému (solid state qubits), očekávají ale, že bude aplikovatelný i v ostatních situacích. Studie byla publikována v srpnovém čísle vědeckého magazínu Science.

celý článek

Kvantový počítač od Googlu provedl zatím nejnáročnější simulaci chemické reakce

3. 9. 2020 (novější než zobrazený článek)

Tým vědců pracující v Google AI Quantum týmu provedl zatím největší chemickou simulaci na kvantovém počítači. Právě kvantové počítače by mohly výrazně pomoci chemikům s predikcí výsledků chemických reakcí, které dnes probíhají spíše metodou pokus-omyl. Současné počítače však pro takové výpočty nemají dostatečný výkon. Tím by však mohly disponovat právě počítače kvantové.

celý článek

Kvantový radar dokáže detekovat objekty tam, kde běžné technologie nestačí

16. 5. 2020 (novější než zobrazený článek)

Rakouským vědcům se podařilo sestavit prototyp nového druhu radaru, který využívá kvantového provázání k detekci objektů. Využili k tomu metody microwave quantum illumination (mikrovlnné kvantové osvětlení), která využívá kvantově propojených protonů. Výsledný prototyp dokáže detekovat objekty v prostředí, kde klasické radary často neuspějí.

Nový postup pro výrobu jednoatomových tranzistorů umožňuje jejich snadnější výrobu

14. 5. 2020 (novější než zobrazený článek)

Nový postup pro výrobu jednoatomových tranzistorů umožňuje jejich snadnější výrobuVědci z National Institute of Standards and Technology a University of Maryland vyvinuli postup na výrobu jednoatomových zařízení. Podařilo se jim díky němu jako druhým na světě sestavit jednoatomový tranzistor a jako prvním se povedlo vyrobit sérii jednoelektronových tranzistorů. Jednoduchá výroba takto malých zařízení umožní miniaturizaci počítačů, sníží jejich spotřebu a rozšíří možnosti jejich využití.

celý článek

Vědci spojili světlo a hmotu, aby vytvořili částice s novými vlastnostmi

5. 7. 2019 (novější než zobrazený článek)

Každý druh atomu má unikátní vlastnosti, mezi ně patří i to, že absorbuje nebo emituje světlo pouze určitých energií, které odpovídají možným orbitalům jeho elektronů (největší pravděpodobnost výskytu elektronu kolem jádra atomu). To umožňuje vědcům identifikaci takových atomů, protože toto chování je stejné ve vzdáleném vesmíru i na Zemi. Vědci z University of Chicago nyní vytvořili nové hybridní částice, které vykazují nové typy chování.

celý článek

Evropská komise a ESA se dohodly na vytvoření evropské kvantové komunikační sítě

18. 4. 2019 (novější než zobrazený článek)

Evropská komise a ESA se dohodly na vytvoření evropské kvantové komunikační sítě9. dubna podepsaly Evropská komise a Evropská vesmírná agentura dohodu o vytvoření kvantové komunikační sítě, která zajistí bezpečné přenosy zašifrovaných informací napříč evropských kontinentem. Vývoj pozemních zařízení bude mít na starosti Generální ředitelství pro komunikační sítě, obsah a technologie. Vývoj zařízení na oběžné dráze potom bude mít na starosti Evropská vesmírná agentura ESA.

celý článek

Vědcům se podařilo poprvé sestrojit prostorový kvantový čip

12. 1. 2019 (novější než zobrazený článek)

Vědcům z University of New South Wales v Austrálii se podařilo poprvé sestrojit kvantový čip, ve kterém jsou qubity umístěny do 3D struktury. Jejich čip sestává z několika qubitů, které jsou umístěny podél kontrolních linií a tvoří několikavrstvou strukturu. Podle studie publikované v magazínu Nature Nanotechnology jde o významný milník pro dosažení univerzálního kvantového počítače.

celý článek