На главную
Физика - одна из самых удивительных наук! Физика столь интенсивно развивается, что даже лучшие педагоги сталкиваются с большими трудностями, когда им надо рассказать о современной науке. Данный ресурс поможет эффективно и интересно изучать физику. Учите физику!
   

Обучение и материалы
Физический справочник
Формулы по физике
Шпаргалки по физике
Энциклопедия
Репетиторы по физике
Работа для физиков
Быстрый устный счет
Виртуальные лабораторные
Опыты по физике
ЕГЭ онлайн
Онлайн тестирование
Ученые физики
Необъяснимые явления
Ваша реклама на сайте
Разное
Контакты
Спецкурс
Фейнмановские лекции

В мире больших скоростей

Введение в теорию относительности

Лекции по биофизике
Лекции по ядерной физике
Ускорение времени...
Лазеры
Нанотехнологии
Книги
полезное
Смешные анекдоты о физике
Готовые шпоры по физике
Физика в жизни
Ученые и деньги
Нобелевские лауреаты
Фото
Видео
Карта сайта
На заметку
Если вам понравился сайт, предлагаем разместить нашу кнопку
Кнопка сайта All-fizika.com
Дополнительно
Компьютерные программы
по физике
Программы по физике


Физика и юмор
Физика и юмор


Онлайн тестирование
по физике
Онлайн тестирование по физике



-









Ученые создали новую форму материи, под названием «фотонная молекула»!  03-10-2013 00:27:35

Михаил Лукин - профессор физики Гарвардского университета и Владан Вулетич - его коллега из Сербии, профессор физики Массачусетского технологического института, в уникальном эксперименте смогли заставить кванты электромагнитного излучения связываться и образовывать совершенно новое состояние материи, на подобии молекулы.
Их работа описана в журнале Nature от 25 сентября 2013 года.

Вероятность существования такой материи до настоящего времени исследовалось только теоретически.

Подобная теория, по мнению авторов, противоречит с базисными представлениями о природе света.
Общепринятым является факт, что фотоны – это частицы, не имеющие массы, которые не взаимодействуют друг с другом: лазерные лучи, направленные навстречу друг-другу проходят насквозь один через другой.

Ученым удалось построить среду особенного типа. Они показали, что в такой среде кванты взаимодействуют так сильно, что ведут себя как если бы имели массу.
Лукин приводит сравнение со световыми мечами из космических фэнтези. При взаимодействии фотонов они отталкиваются друг от друга и отклоняются в сторону. Происходящие с молекулами явления напоминают Лукину сражение джедаев на световых мечах в фильме «Звездные войны».
Михаил Лукин и его коллеги (Офер Фистерберг и Алексей Горшков из Гарварда, Тибо Пейронель и Ци Лян из Массачусетса) создали специальные условия среды, для того что бы заставить фотоны, которые в норме не имеют массы, взаимодействовать. Для этого в вакуумную камеру были помещены атомы рубидия, далее атомное облачко охлаждается практически до абсолютного нуля с помощью лазера. И наконец, выстреливали в образовавшееся облако единичными сверхслабыми лазерными импульсами.

Основной принцип заключается в том, что, проходя через облако холодных атомов, энергия фотона приводит в состояние возбуждения встречные атомы, что ведет к значительному замедлению движения кванта. Фотон движется через облачко, а его энергия передаётся соседним атомам и в конце выходит из облака вместе с квантом, при этом он сохраняет свою идентичность.

Подобный эффект наблюдается при преломлении света в стакане с водой. Свет отдает долю своей энергии среде и находится внутри нее и как свет, и как вещество. Но по выходу из воды, он сохраняет свою идентичность. В эксперименте с фотонам мы наблюдаем этот же принцип: свет значительно замедляется и передает окружающей среде больше энергии, чем при рефракции.

В эксперименте ученые обнаружили, что при выстреле в облако двумя квантами они выходят как одна молекула. Такой эффект называется блокада Ридберга.

Когда атом возбужден, соседние атомы не могут быть возбуждены до такого же уровня. Это означает, что когда два кванта входят в облако первый возбуждает ближний атом, но, прежде чем второй возбудит соседний, первый фотон должен продвинуться вперед. Иначе говоря, вследствие того, что энергия фотонов переходит на соседние атомы, они толкают друг друга сквозь среду. Авторы делают вывод: атомное взаимодействие предопределяет квантовое взаимодействие, в результате, такой эффект заставляет фотоны ввести себя в среде подобно единой молекуле и покидать ее, как один фотон.

Каково же практическое применение этого эффекта?

На сегодняшний день фотоны – лидирующее средство для транспорта квантовой информации.
Для создания квантового компьютера требуется система способная сохранять и анализировать квантовую информацию, а для этого необходимо понимать принцип взаимодействия фотонов.

Ученым удалось доказать, что создание квантового переключателя и оператора квантовой логики возможно. Для этого необходимо повышать эффективность открытого процесса, но это лишь дело времени. На данный момент, это открытие является образцом принципиальной идеи фотонного взаимодействия.

Михаил Лукин приводит пример, что созданная система, в скором времени может быть использована для создания трехмерных кристаллоподобнх структур из фотонов.



 
 
© All-Физика, 2009-2016
При использовании материалов сайта ссылка на www.all-fizika.com обязательна.