Einfache Taschenlampen haben gerade ein Team am MIT dazu inspiriert, eine einzigartige und möglicherweise bahnbrechende Ergänzung zum Studium des Quantencomputers zu schaffen. Wenn man zwei Taschenlampen in einen dunklen Raum strahlt, in dem sich die Strahlen kreuzen, passiert nichts Besonderes.Das MIT-Team wollte einen Weg finden, wie diese Lichtstrahlen interagieren können - wie a Star Wars Lichtschwert.
Einen Schritt näher dran, Lichtschwerter Wirklichkeit werden zu lassen
Die neueste Forschung hat die traditionellen Regeln der Physik leicht "verbogen", um zu beweisen, dass Photonen in einem Lichtstrahl interagieren können. Diese neue Studie bringt die Welt der Verwendung von Fotos im Quantencomputer einen Schritt näher und ja, um Lichtschwerter Wirklichkeit werden zu lassen.
Für Professor Vladan Vuletic, der die Forscher leitete, war es sicherlich nicht einfach, Photonen auf diese Weise zu nutzen.
"Die Wechselwirkung einzelner Photonen ist seit Jahrzehnten ein sehr langer Traum", sagte Vuletic in a Aussage . Vuletic arbeitete auch mit Professor Mikhail Lukin von der Harvard University zusammen, und die beiden arbeiten seit Jahren an dem Projekt, bis sie 2013 endlich einen Durchbruch erzielten. Die jüngsten Forschungen haben die potenzielle Kraft von Photonen hervorgehoben.
Das Team strahlte sehr schwache Laserstrahlen durch eine dichte Wolke ultrakalter Rubidiumatome. Anstatt die Wolke als einzelne, zufällige Weltraumfotos zu verlassen, bemerkte das Team, dass die Photonen in Gruppen von zwei oder drei gepaart waren. Daher untersuchten die Forscherweiter in eine mögliche Wechselwirkung zwischen den Photonen.
Letztendlich kamen Vuletic und das Team zu dem Schluss, dass Photonen sich anziehen oder verwickeln können. Da das Team weiß, dass Photonen auf diese Weise interagieren, fragt es sich nun, ob sie für komplexe, lichtbasierte, schnelle Anforderungen wie Quantencomputer genutzt werden können.
"Es war also eine offene Frage: Können Sie einem Molekül mehr Photonen hinzufügen, um immer größere Dinge herzustellen?", Sagte Vuletic.
Aditya Venkatramani aus Harvard war ebenfalls Teil des Teams. Die Forscher verfolgten nicht nur die Anzahl und Geschwindigkeit der Photonen, die sich durch die abgekühlte Rubidiumatomwolke bewegten, sondern notierten auch, in welcher Phase sich die Photonen vor und nach ihrem Durchgang bewegtendie Wolke.
"Die Phase zeigt an, wie stark sie interagieren, und je größer die Phase ist, desto stärker sind sie miteinander verbunden", sagte Venkatramani.
Das Team stellte außerdem fest, dass Drei-Photonen-Gruppen gleichzeitig mit einer anderen Phase aus der Wolke austraten als vor der Interaktion.
"Dies bedeutet, dass diese Photonen nicht nur unabhängig voneinander interagieren, sondern dass sie alle zusammen stark interagieren", fuhr Venkatramani fort.
"Wenn Photonen sich gegenseitig beeinflussen können, wenn Sie diese Photonen verwickeln können, und wir haben das getan, können Sie sie verwenden, um Quanteninformationen auf interessante und nützliche Weise zu verteilen."
Vuletic und das Team gehen davon aus, dass diese Entdeckung für eine Reihe verschiedener Anwendungen genutzt wird.
"Photonen können sich über große Entfernungen sehr schnell fortbewegen, und Menschen haben Licht verwendet, um Informationen zu übertragen, beispielsweise in optischen Fasern", sagte Vuletic. "Wenn Photonen sich gegenseitig beeinflussen können, können Sie diese Photonen und wir verwickeln."Nachdem Sie das getan haben, können Sie sie verwenden, um Quanteninformationen auf interessante und nützliche Weise zu verteilen. "
Die Forscher gaben jedoch offen zu, dass ihre Entdeckungen noch lange nicht abgeschlossen sind, und sie möchten unter verschiedenen Umständen sicherlich mehr in die Bewegungen und Aktivitäten von Photonen eintauchen.
"Es ist völlig neu in dem Sinne, dass wir manchmal nicht einmal qualitativ wissen, was uns erwartet" Vuletic sagt. "Können sie bei der Abstoßung von Photonen so sein, dass sie ein regelmäßiges Muster bilden, wie ein Lichtkristall? Oder wird etwas anderes passieren? Es ist ein sehr unbekanntes Gebiet."
Via : Science Daily , MIT