Сайт переехал physreal.com

science
Знания, не рождённые опытом, бесплодны и полны ошибок.
Леонардо да Винчи



Copyleft © 2004 - 2024
physics.com.ua

Электронный web-журнал Physics.com.ua

Научные исследования и технические разработки по физике. Новости, факты, люди, интервью. Теория и практика. Каталог статей. Каталог ссылок. Форум. Научно-технические разработки. Документация, библиотека.
Палата мер и весов. Работа
для физиков. Юмор, сатира, лирика.

Контакты Главная | Стартовая | Избранное | Поиск
 

Потеря пароля | Регистрация

   
БАК остро нуждается в детекторах для фиксирования элементарных частиц
Высадка космонавтов на Луну будет осуществлена, в лучшем случае, в 2033–2034 годах
Гранты для обучения в аспирантуре по естественным наукам в Германии (программа SALSA)
Видео. Поиск редких процессов на коллайдерах
Пьезо-оптомеханический преобразователь связывает звук, свет и радио
Программу Наноконструктор проекта nanoModel можно скачать бесплатно
VII Международная школа-конференция молодых ученых и специалистов - Современные проблемы физики 2016
Ученые получили температуру ниже абсолютного нуля
С 10-го по 21-е сентября администрация уходит в отпуск

  Новости  
  Новости физики  
  Науку делают люди  
  Гранты, олимпиады, конкурсы и стипендии  
  Знаете ли Вы что...  
  Приборы, научно-технические разработки  
  Программные продукты  
  Конференции, семинары, школы и форумы  
  Физики шутят  
  Новости нашего журнала  
  Экспорт данных в формате RSS  
  Материалы  
  Каталог научных статей  
  Банк рефератов  
  Блог  
  PACS  
  Исторический календарь  
  Нобелевские лауреаты  
  Голосования и опросы  
  Информационные партнёры  
  Полезные ссылки  
  Палата мер и весов  
  Технические требования к предоставляемой информации  
rss2email
Новости электронного web-журнала Physics.com.ua




Рассылки Subscribe.Ru
Лента "Новости электронного web-журнала Physics.com.ua"
  Голосования и опросы  
 

Глобальное потепление - это...

результат неконтролируемого загрязнения атмосферы
результат естественного изменения климата
кто-то его незаметил
средство наживы для экологических организаций



Всего голосов: 2804
Комментариев: 3

 
  Статистика  
 
Яндекс цитирования Rambler's Top100

 
  Реклама  
 

 
 
НОВОСТИ




Экспорт новостей в формате RSS по выбранным категориям

2010-08-03 07:56:36, обсуждение: 0
НОВОСТИ ФИЗИКИ | ЭКСПЕРИМЕНТ

Три фотона, синхронизированные по фазе и времени

Физикам часто требуются фотоны, синхронизированные по фазе и времени. Получить даже пару таких частиц из разных источников почти невозможно. Однако двойни всё же изредка синтезируют. Теперь же объединённая команда учёных из Канады, Австрии и Австралии придумала, как преобразовать один фотон в тройню.

Чтобы "разбить" фотон на пару, физики обычно используют метод спонтанного параметрического рассеяния (parametric down-conversion). На пути лазерного луча помещают нелинейный кристалл, оптические свойства которого меняются при очень высоких интенсивностях падающего излучения.

Время от времени один из приходящих фотонов преобразуется на кристалле в пару. При этом каждая частица обладает частью энергии и момента "предка".

Ещё 20 лет назад физики подсчитали, что существует возможность дополнительно разделить надвое один фотон из образованной пары. То есть на выходе, по идее, можно получить "фотонную тройню". Такой процесс назвали каскадным рассеянием (cascaded down-conversion).

Длины волн двух из трёх полученных учёными фотонов были близки к 1500 нанометрам. Этот показатель – стандарт в современных средствах дистанционной связи, а значит, когда-нибудь новые квантовые системы можно будет легко объединить с существующими телекоммуникационными устройствами (фото <a href="http://www.flickr.com/photos/65819195@N00/">chigmaroff</a>/Flickr.com).

Длины волн двух из трёх полученных учёными фотонов были близки к 1500 нанометрам. Этот показатель – стандарт в современных средствах дистанционной связи, а значит, когда-нибудь новые квантовые системы можно будет легко объединить с существующими телекоммуникационными устройствами (фото chigmaroff/Flickr.com).

Однако если вероятность одноступенчатого разделения составляет один к миллиарду, то двухступенчатый процесс должен происходить с одним фотоном из миллиарда миллиардов! В ходе эксперимента поймать образование такой троицы очень сложно – замучаешься ждать. Может, поэтому ни одной команде учёных до сих пор не удалось зафиксировать такое деление.

Нынешние исследователи ускорили процесс, выставив на пути лазерного луча два периодически поляризованных кристалла: калий-титанил фосфата (PPKTP) и ниобата лития (PPLN).

Схема эксперимента. Первый источник рассеяния (SPDC1) производит пару фотонов – 0 и 1. Далее "нулевой" фотон движется ко второму источнику рассеяния (SPDC 2), генерирующему вторую пару фотонов – 2 и 3. Оба используемых нелинейных кристалла более эффективны, чем те, что применялись другими командами физиков ранее (иллюстрация Nature).

Схема эксперимента. Первый источник рассеяния (SPDC1) производит пару фотонов – 0 и 1. Далее "нулевой" фотон движется ко второму источнику рассеяния (SPDC 2), генерирующему вторую пару фотонов – 2 и 3. Оба используемых нелинейных кристалла более эффективны, чем те, что применялись другими командами физиков ранее (иллюстрация Nature).

В результате всех махинаций вероятность появление фотонов-тройняшек увеличилась в тысячу раз, пишут учёные в пресс-релизе университета Ватерлоо и статье в журнале Nature (также можно посмотреть препринт публикации на сайте ArXiv.org).

В ходе тестов физики фиксировали появление триплетов фотонов в среднем 4,7 раза в час (что значительно выше, чем фоновый шум — 0,5 в час). Как бы то ни было, и это количество не слишком велико. Оттого любые эксперименты с "тройными" фотонами, скорее всего, будут занимать много дней.

Гистограмма показывает количество триплетов, полученных за 20 часов наблюдения. На нижней шкале отложено время между приходом фотонов под номерами 1 и 3 на свои детекторы. Резкий пик указывает на устойчивую временную корреляцию между всеми тремя обнаружениями частиц (иллюстрация Nature).

Гистограмма показывает количество триплетов, полученных за 20 часов наблюдения. На нижней шкале отложено время между приходом фотонов под номерами 1 и 3 на свои детекторы. Резкий пик указывает на устойчивую временную корреляцию между всеми тремя обнаружениями частиц (иллюстрация Nature).

Специалист по оптике Ярон Силберберг (Yaron Silberberg) из научного института Вайцмана назвал нынешний эксперимент не иначе как "героическим", а ещё "впечатляющим в достижении, хотя и простым по идее".

В дальнейшем полученные триплеты фотонов учёные собираются использовать для демонстрации квантовой сцепленности "тройняшек" (явления, при котором квантовые состояния частиц, даже разнесённых на большие расстояния, описываются во взаимосвязи друг с другом).

Для этого интернациональной команде физиков необходимо доказать, что при каскадном рассеянии сумма моментов и энергий полученных фотонов равна таковым показателям у начального кванта света (что в процессе "деления" не происходит потерь). По предварительным расчётам, на эти измерения уйдёт год или чуть больше.

Если же будет достоверно установлено, что тройные фотоны обладают связанными состояниями, то в дальнейшем можно осуществлять более сложные квантовые эксперименты, например создавать квантовые линии связи между трёх абонентов сразу.

Зависимость средней длины волны второй пары фотонов от температуры периодически поляризованного кристалла ниобата лития для лазерных лучей двух длин волн: зелёные точки – 776 нм, фиолетовые – 775,4 (иллюстрация Nature).

Зависимость средней длины волны второй пары фотонов от температуры периодически поляризованного кристалла ниобата лития для лазерных лучей двух длин волн: зелёные точки – 776 нм, фиолетовые – 775,4 (иллюстрация Nature).

Ранее генерация всего лишь пары связанных фотонов привела к появлению ряда новых направлений в науке и технике: квантовым криптографии, вычислениям, телепортации. Понятно, "тройная система" обогатит возможности такой техники.

"Как всегда, лишь время покажет, к чему приведёт нынешнее достижение, — говорит специалист по квантовой физике Эфраим Штейнберг (Aephraim Steinberg) из университета Торонто. — Но уже сейчас учёные дали понять, что возможно ранее казавшееся нам неосуществимым".


membrana.ru



БАК остро нуждается в детекторах для фиксирования элементарных частиц
Эффект рождения гидродинамических потоков от ультразвуковых волн
Создан безмагнитный кремниевый циркуляционный чип для диапазона миллиметровых волн
Физики из Национального института стандартов и технологий (США) добились одновременной квантовой запутанности сразу 219 ионов бериллия (9Be+)
Новый метод получения пучка спин-поляризованны позитронов
Модель поведения резиновых колец
Физики предложили концепцию "антилазера" - устройства, поглощающего свет только определенной длины волны
В Отделе люминесценции Физического института им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) были созданы трехкомпонентные гибридные наночастицы, которые могут послужить основой для нанолазеров
Скоро учёные Украины будут чаще заключать контракты с военными и работать на оборону
Возмущения магнитосферы назвали "космотрясением"