Preciza miksaĵo de lumo kaj sono

Sciencistoj de pola-germana esplora teamo de la Teknika Universitato de Vroclavo, la Universitatoj de Augsburg kaj Münster kaj Munkeno sukcesis krei nanoskalon Sonondoj kun Malpeza kvanto miksi. Por ilia esplorado, kies rezultoj ĵus publikiĝis en la fama faka ĵurnalo Optika estis publikigitaj, ili uzis artefaritan atomon, kiu konvertas sonondajn osciladojn en unuopajn lumajn kvantojn kun senprecedenca precizeco. Fotonoj - konvertitoj.

Lumaj kaj sonaj ondoj formas la bazon de modernaj komunikaj teknologioj. Lumo estas uzata por transdoni datumojn per la tutmonda fibra optika reto. Kaj aparatoj, kiuj uzas sonondojn, estas uzataj por sendrata komunikado inter enkursigiloj, tablojdoj aŭ poŝtelefonoj. Ĉi tiuj du ŝlosilaj teknologioj nun devas esti adaptitaj al la venonta epoko de kvantuma komunikado. Tiel nomataj hibridaj kvantumaj teknologioj estas la ŝlosilo ĉi tie.

Bildfonto: Pixabay

Hibridaj kvantumaj teknologioj kombinas lumon kaj sonon

Ili kombinas malsamajn Kvantaj sistemojutiligante la unikajn avantaĝojn de ĉiu sistemo dum puŝado de ĝiaj limoj. Estas en ĉi tiu areo Kristalaj kradaj vibroj aparte promesplena, klarigas profesoro Hubert Krenner, kiu estras esplorojn ĉe la Universitato de Augsburg. Li aldonas, ke fononoj, kiel fizikistoj, faras ĉi tion Vibroj laŭvorte etendi kaj kunpremi ĉiun objekton enmetitan en la kristalon kaj tiel ŝanĝi ĝiajn fizikajn ecojn.

En sia esplorado, la sciencistoj uzas surfacajn akustikajn ondojn sur la nanometra skalo, kiuj estas ununura artefarita atomo, tiel nomata Kvantuma punktoEn niaj simuladoj, ni povis reprodukti la spektrojn mezuritajn en Augsburg preskaŭ perfekte enkorpigante nanoskalajn sonondojn en nian modelon, kvazaŭ ĝi estus fonona lasera radio. La prezentitaj rezultoj estas mejloŝtono en la disvolviĝo de hibrido Kvantaj teknologioj, ĉar kvantuma punkto sendas unuopajn malpezajn kvantojn, tiel nomatajn Fotonoj, kiuj ĝuste tempigas sonondon ", diras ĝoja d-ro Daniel Wigger, kiu kiel NAWA-ULAM-Ulo ĉe la Universitato de Münster kaj la Teknika Universitato de Vroclavo esploras la kupladon inter kvantumaj punktoj kaj fononoj.

D-ro. Matthias Weiß, aliflanke, kiu doktoriĝis ĉe la Instituto por Fiziko en Augsburg, aldonas, ke estas fascine, ke la spektraj linioj de la Kvantaj punktoj estas tiel ekstreme akraj. Tiel ni povus observi kiel la malalta energio de unu fonono reduktas la Spektrala linio de kvantuma punkto, klarigas D-ro. Matthias White.

Plej malgrandaj porcioj de energio

La esplora teamo faris alian gravan paŝon antaŭen. La sciencistoj uzis sekundon Sonondo kun alia ofteco. Novaj spektraj linioj aperis en la spektro de la kvantuma punkto, kiuj respondas al la sumo aŭ diferenco de la oftecoj de la du sonondoj. Prof. Hubert Krenner rimarkas, ke ĉi tiu fenomeno estas konata kiel ondmiksado en optiko de jardekoj.

Lasermontriloj uzas ĉi tiun procezon por generi verdan lumon. Estas laseroj en nia laboro Sonondojkun kiu ni estas Malpeza kvanto miksi, diras profesoro Hubert Krenner, kiu trovas la precizecon de ĉi tiu fenomeno impresa.

D-ro. Matthias Weiß aldonas, ke la sciencistoj kiam ili starigas la oftecon de unu el la du Sonondoj ŝanĝita per trilionono, rimarkis, ke la spektro oscilas kiel antaŭdirite kun periodo de ĉirkaŭ duona tago. La kvantuma punkto mem reprezentas la tn Kubuto reprezentas, fundamentan unuon en kvantuma komputado.

D-ro. Daniel Wigger dume atentigas, ke la esploristoj la Kvantuma punkto en la modelo kiel Kubuto tio estas modulata per sonondo. Krome ili ne devis fari supozojn. La esploristoj opinias, ke la eksterordinara interkonsento inter kalkuloj kaj eksperimentaj rezultoj pruvas, ke ilia tre ĝenerala modelo precize priskribas ĉiujn ŝlosilajn ecojn. Ĝi do validas ankaŭ por multaj aliaj Qubit-efektivigoj estu aplikebla.

Eldonita en Optika