 |
Вы находитесь здесь: dace.ru / Новости химии / Одиночный атом получил управляемую прозрачность
Архивы новостей:
2008 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2009 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2010 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2011 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2012 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2013 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2014 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2015 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2016 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2017 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2018 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2019 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2020 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2021 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2022 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2023 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2024 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2025 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2026 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
Одиночный атом получил управляемую прозрачность
Практически одновременно двум научным группам с разных концов света удалось реализовать в одиночном атоме эффект электромагнитно-индуцированной прозрачности. Уникально то, что успех был достигнут одними учёными с помощью настоящих атомов, а другими – с использованием рукотворных аналогов.
Эффект EIT (electromagnetically induced transparency) известен тем, что позволяет создать среду с очень узким провалом в спектре поглощения. Это явление наиболее легко регистрируется при воздействии на трёхуровневую квантовую систему (вроде представленной на рисунке ниже) двух резонансных полей, частоты которых различаются.
Такую структуру энергетических уровней, когда есть два близких нижних состояния и верхнее, отстоящее от них на энергию кванта оптического диапазона, — принято называть Λ-схемой.
Суть EIT можно описать так: действие управляющего поля в одном "плече" Λ-схемы (переход между вторым и третьим уровнем) делает систему прозрачной для испытательного поля (переход типа первый – третий уровень), действующего во втором "плече".
Иными словами, система становится прозрачной для комбинации двух световых полей, когда разность их частот совпадает с частотой перехода между двумя нижними уровнями.
Следует заметить, что EIT-эффект даёт занятные возможности для изучения распространения света. Так, в зоне провала в спектре поглощения, среда демонстрирует очень крутой ход показателя преломления. При определённых условиях это может привести, например, к колоссальному снижению групповой скорости распространения света в среде.
Именно EIT-эффект лежит в основе известных опытов по "замедлению" света – впоследствии вылившихся в создание такого занимательного устройства как "ловушка для радуги", демонстрирующего в видимом диапазоне частот замерший свет.
Авторы первой рассматриваемой работы, из немецкого Института квантовой оптики им. Макса Планка (MPQ), выбрали для проведения опыта атомы рубидия 87Rb, из-за того, что организация энергетических уровней этого металла позволяет построить Λ-схему.
Как сообщают учёные, чья статья выложена в открытый доступ (PDF-документ), они использовали одиночный атом, находящийся в оптическом резонаторе. В случае включения управляющего лазера, относительное пропускание, оцениваемое с помощью другого (пробного) лазера, составляло 96%. После выключения управляющего излучения, значение снизилось на 20%.
Что вполне логично, с увеличением числа атомов, максимальное относительное пропускание пропорционально уменьшалось — так привлечение в опыт семи атомов рубидия, давало коэффициент лишь в 78%.
Однако в то же время EIT-эффект становился более выраженным, и, в случае с семью атомами, при выключении управляющего лазера коэффициент относительного пропускания падал сразу на 60%.
Второе исследование на ту же тему провела научная группа, в которую вошли специалисты из Японии, Узбекистана, Великобритании и России. Не удовольствовавшись существующими элементами, физики создали искусственный "атом", в котором также был успешно испытан EIT-эффект.
Как следует из статьи авторов, также выложенной в открытый доступ (a href="http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1004/1004.2306v1.pdf">PDF-документ), их детище построено на основе сверхпроводящей петли диаметром около 1 мкм, содержащей четыре перехода Джозефсона (Josephson effect, тонкие слои диэлектрика, отделяющие сверхпроводники друг от друга). Устройство было испытано путём измерения потока микроволн через искусственный атом при изменении интенсивности контролирующего пучка.
Как предполагают авторы исследования, такая система может использоваться в качестве переключаемого зеркала для СВЧ-излучения – и, если в будущем эффект удастся распространить на диапазон оптической длины волн, задействовать в фотонных системах квантовой обработки информации.
Эти две стороны одного открытия – на самом деле крохотный, но очень важный прорыв для физики. На протяжении более десяти лет учёные могли осуществлять EIT-эффект только в атомных газах, но никак не в отдельных атомах.
Источник: http://www.membrana.ru
07.05.2010 22:26 | |
|
