Tým výzkumníků na Vídeňské technické univerzitě navrhl novou metodu zajištění toho, aby jediný foton vydávaný jedním atomem byl s přesností přijat a přenesen na druhý atom. Využitím speciálně navrženého objektivu založeného na konceptu Maxwellova rybího oka tým ukázal, že foton může být efektivně předáván mezi atomy, podobně jako při hře ping-pongu. Na rozdíl od volného prostoru, kde náhodný směr emise fotonu znesnadňuje vzdálenému atomu zaseknutí fotonu, unikátní vlastnosti objektivu umožňují přesný přenos světelné částice. Srážení světelných paprsků s prostorově proměnným indexem lomu objektivu zahnutím zakřivuje paprsky světla, což zajišťuje, že jsou odraženy a konečně dorazí ke cílovému atomu po zakřivené dráze. Teoretická práce týmu otevírá cestu pro praktické testy pomocí současné technologie a nabízí potenciální aplikace v systémech kvantové kontroly pro studium silného interakčního působení světla a hmoty.
Síla zaměřených vln:
Pomocí umístění dvou atomů do ohnisek eliptické verze objektivu se výzkumníkům podařilo vytvořit prostředí, ve kterém mohly atomy spolehlivě vyměňovat foton. Tento jev připomíná slavné šepotající galerie, kde si dvě osoby stojící v ohniscích eliptického prostoru mohou vzájemně dokonale naslouchat. Když zvukové vlny odrážejí od eliptické stěny, soustřeďují se přesně na umístění osoby, což umožňuje jasnou komunikaci.
Inovativní design objektivu:
Přístup týmu spočívá ve využití konceptu rybího oka Maxwella, průkopníka klasické elektrodynamiky. Na rozdíl od tradičních objektivů má Maxwellovo rybí oko index lomu, který se liší v prostoru. Jak se emitované paprsky z jednoho atomu pohybují po zakřivených drahách, jsou odraženy objektivem a směrovány směrem k cílovému atomu po jiné zakřivené dráze. Tato metoda nabízí větší účinnost ve srovnání s jednoduchou elipsou a snižuje citlivost na variace v umístění atomů.
Budoucí vyhlídky:
Ačkoli teoretická práce byla úspěšně demonstrována, praktické testy s využitím této metody jsou díky dnešní technologii dosažitelné. Výzkumníci navrhují, že rozšíření systému o více skupin atomů by mohlo dále zvýšit účinnost. Tento koncept přináší naději na pokrok v systémech kvantové kontroly a zkoumání hlubokých účinků silných interakcí mezi světlem a hmotou. Závěry týmu byly publikovány v časopise Physical Review Letters, což zdůrazňuje potenciální dopad jejich práce na oblast přenosu a kontroly fotonů.
The source of the article is from the blog exofeed.nl