Ученые создали новую уникальную форму материи, состоящей только из фотонов света и похожую на меч рыцарей-джедаев Ученые создали новую уникальную форму материи, состоящей только из фотонов света и похожую на меч рыцарей-джедаев
 
Portal demokratizator развлекательно познавательный ресурс
Жизнь прекрасна. Не верьте слухам. Жизнь прекрасна. Жизнь — протестированный продукт, им пользовались 70 миллиардов человек в течении трех миллионов лет. Это доказывает ее совершенное качество.
© Бернар Вербер. Танатонавты
 
  Главная Регистрация Статистика Контакты RSS 2.0
   
 
 
Навигация
 
Топ новостей
 

 

   
Новости науки
  Автор: white, 27-09-2013, 09:25, просмотров: 7590
Внимание! Данный материал, а именно «Ученые создали новую уникальную форму материи, состоящей только из фотонов света и похожую на меч рыцарей-джедаев» , предоставлен исключительно для ознакомления! Администрация не несет ответственности за его содержимое. Если Вы являетесь правообладателем какого-либо материала, ссылка (либо ссылки) на который размещена на этом сайте, и не хотели бы чтобы данная информация распространялась пользователями без Вашего на то согласия, то мы будем рады оказать Вам содействие, удалив соответствующие ссылки, для этого необходимо.

Ученые создали новую уникальную форму материи, состоящей только из фотонов света и похожую на меч рыцарей-джедаев

Группа ученых из исследовательского Центра изучения ультрахолодных атомов Гарварда-Массачуссетса (Harvard-MIT Center for Ultracold Atoms), возглавляемая профессорами Михаилом Лукиным (Mikhail Lukin) и Владэном Вулетиком (Vladan Vuletic), впервые в истории науки заставили фотоны света взаимодействовать между собой и связаться, образуя нечто молекул вещества, формирующих материю, которая до этого существовала только в теории. Данное открытие было сделано вопреки всем знаниям людей о природе света, которые накапливались в течение более чем сотни лет, и оно опровергает утверждение о том, что фотоны являются нейтральными невесомыми частицами, которые не могут взаимодействовать друг с другом.

"Поведение образованных фотонных молекул отличается от поведения света естественного происхождения и искусственного происхождения, от лучей лазерного света из которого они были сделаны" - рассказывает профессор Лукин, - "Больше всего их поведение напоминает нечто, хорошо известное нам по научной фантастике - световой меч рыцарей-джедаев из "Звездных войн"".

"Большинство свойств света, которые известны нам в настоящее время, указывают на то, что фотоны невесомы и не взаимодействуют между собой, два луча лазерного света свободно проходят друг через друга, не претерпевая никаких изменений. Но нам удалось создать специальную среду с уникальными условиями, в которой фотоны начинают взаимодействовать между собой настолько сильно, будто бы у них имеется значительная масса. Благодаря этому они объединяются в нечто, что мы назвали фотонными молекулами. Такой вид взаимодействия фотонов существовал в теории уже достаточно давно, но до нас его никто не наблюдал практически" - рассказывает Лукин, - "Конечно, не очень корректно сравнивать новую форму фотонной материи со световыми мечами. Но когда фотонные молекулы взаимодействуют между собой, они или притягиваются или отталкиваются, что проявляется на физическом плане в виде эффектов, которые мы могли видеть в поединках на световых мечах".

Для того, чтобы заставить невесомые фотоны света взаимодействовать друг с другом, ученым не пришлось обращаться к помощи Силы джедаев. Вместо этого они сделали установку, в которой был создан целый ряд уникальных условий и характеристик среды. Все началось с "накачки" вакуумной камеры газом из атомов рубидия, которые затем с помощью света лазера были охлаждены до температуры в несколько градусов выше абсолютного нуля. Затем ученые начали посылать слабые импульсы, практически единичные фотоны света другого лазера в самую гущу облака охлажденных атомов рубидия.

Фотоны света, входя в облако атомов, возбуждают эти атомы, отдавая им часть своей энергии и резко замедляя свое движение. Эта энергия передается от атома к атому со скоростью движения изначального фотона и, в конечном счете, эта энергия покидает пределы облака атомов одновременно с изначальным фотоном.

"Когда фотон покидает облако, все его характеристики остаются такими же, как и до входа в него" - рассказывает профессор Лукин, - "Подобный эффект мы наблюдаем, когда свет преломляется внутри сосуда с водой. Свет входит в воду, отдавая ей часть своей энергии, и в этот момент существует некая субстанция, состоящая из трех компонентов, света, энергии и материи. Но когда свет покидает пределы воды, он возвращается к своему изначальному состоянию. В случае со светом и облаком атомов рубидия все происходит точно также, но эффект проявляется значительно сильней, свет замедляется до более низкой скорости, отдавая большее количество энергии материи, чем это происходит в случае со светом и водой".

Ученые создали новую уникальную форму материи, состоящей только из фотонов света и похожую на меч рыцарей-джедаев

Когда ученые стали посылать в недра облака атомов рубидия не по одному фотону, а по несколько, они обнаружили, что эти фотоны покидали пределы облака, сгруппировавшись вместе в единое образование, в фотонную молекулу. В данном случае это происходит за счет влияния эффекта блокады Ридберга (Rydberg blockade). Этот эффект определяет, что когда один атом облака газа возбуждается за счет поступления энергии извне до какого-нибудь энергетического уровня, соседние атомы не могут быть возбуждены до такого же уровня. А на практике это означает, что когда два или больше фотонов синхронно входят в облако атомов, один из фотонов своей энергией возбуждает первый попавшийся атом, замедляя при этом свое движение. За счет блокады Ридберга второй фотон не может отдать энергию даже другим атомам и продолжает двигаться с прежней скоростью, обгоняя первый фотон. Когда второй фотон достигает зоны, свободной от влияния блокады Ридберга, он также отдает попавшемуся атому часть своей энергии и замедляет свое движение. В результате получается почти синхронное движение двух медленных фотонов и двух волн энергии, которые постоянно тянут и толкают друг друга.

"Это взаимодействие между фотонами определяется взаимодействием атомов в облаке" - рассказывает Лукин, - "Оно заставляет фотоны вести себя подобно единой молекуле, и когда фотоны покидают пределы облака, они в большинстве случаев продолжают вести себя как фотонная молекула".

Произведенный учеными эффект, основанный на взаимодействии фотонов света, безусловно, интересен и необычен. Но у него имеется несколько видов практического применения. "Многим может показаться, что мы просто играемся, одновременно раздвигая границы людских познаний" - объясняет Лукин, - "Это совсем не так, фотоны света остаются самым лучшим средством передачи квантовой информации. И одним из препятствий к разработке технологий квантовых вычислений и квантовых коммуникаций было то, что мы не могли заставить фотоны взаимодействовать друг с другом. Теперь нам удалось решить эту проблему".

В дальнейшем ученые собираются применить разработанную ими технологию для создания сложных пространственных структур, подобных кристаллам, состоящих из фотонных молекул, т.е. из чистого света. "Это позволит нам реализовать полностью нематериальную квантово-оптическую систему, содержащую фундаментальные логические элементы, которые можно использовать для обработки и хранения квантовой информации" - рассказывает Лукин, - "Конечно, для реализации этого нам кое-что придется переделать и усовершенствовать, а то, чего мы достигли сейчас, является лишь доказательством работоспособности новых физических принципов".

"Чем наше открытие может быть полезно, мы пока еще не знаем, это станет известно только в будущем. Но это - новый вид материи, точнее ее новая форма, и мы надеемся, что дальнейшие изучения свойств фотонных молекул и фотонных кристаллов укажут нам на области их практического применения".

Внимание!!! Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь, чтобы видеть скрытый текст, добавлять комментарии к новостям и т.д. и т.п., мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.

"Разноцветные" фотоны - революция в области квантовых вычислений
Несмотря на огромное количество исследований в области квантовых вычислений, универсальные квантовые компьютеры так и продолжают оставаться...
Ученые разработали новый способ неразрушающего детектирования отдельных фот ... Ученые разработали новый способ неразрушающего детектирования отдельных фот ...
Фотоны света, эти крошечные частицы, служат для переноса информации в большинстве квантовых вычислительных систем, и для того, чтобы...
Ученые обнаружили новую фундаментальную силу, которая действует подобно сил ... Ученые обнаружили новую фундаментальную силу, которая действует подобно сил ...
Ученым уже достаточно давно известен тот факт, что абсолютно черные тела (АЧТ) являются источником излучения, которое создает отталкивающий...
Ученым удалось остановить свет и удерживать его в течение 60 секунд Ученым удалось остановить свет и удерживать его в течение 60 секунд
Группа исследователей из университета Дармштадта (University of Darmstadt), Германия, преуспела в том, чтобы заставить свет остановиться на...
Создан первый оптический транзистор, управляемый единственным фотоном света Создан первый оптический транзистор, управляемый единственным фотоном света
Исследователи из Массачусетского технологического института, Гарвардского и Венского технологического университетов разработали новый тип...
Создан полностью оптический транзистор, потенциально пригодный для квантовы ... Создан полностью оптический транзистор, потенциально пригодный для квантовы ...
Оптические микросхемы и компьютеры требуют, чтобы фотоны, составляющие свет, каким-то образом могли влиять на поведение друг друга. В природе...
Первая реализация спинового эффекта Холла является шагом к дальнейшему разв ... Первая реализация спинового эффекта Холла является шагом к дальнейшему разв ...
Ученые-физики впервые в истории науки продемонстрировали новый способ управления вращения атомов, достижение, которое может стать основой для...
Исследователи добились устойчивой двусторонней телепортации квантовой инфор ... Исследователи добились устойчивой двусторонней телепортации квантовой инфор ...
Ученые всего мира уже в течение нескольких лет владеют технологиями и методами квантовой телепортации, позволяющей передавать информацию на...
Ученые превратили облако атомов в устройство хранения оптической информации Ученые превратили облако атомов в устройство хранения оптической информации
Ученым из Объединенного института квантовой механики (Joint Quantum Institute, JQI) Национального института стандартов и технологий (National...
Фотоны оперативная память будущих квантовых компьютеров Фотоны оперативная память будущих квантовых компьютеров
Ученые из Йельского университета нашли новый способ управлять и манипулировать квантовым состоянием фотонов микроволнового излучения, что может...

Назад
 
  Добавление комментария
Ваше имя:*
E-Mail:*
 
Код:
Включите эту картинку для отображения кода безопасности
обновить, если не виден код
Введите код:*
   
Вопрос: Решите пример: 5 - 2 (ответ числом)
Ответ:*

 
 
 
Авторизация
E-mail:
Пароль:
 
 
 
Последние объявления
24.07.2017
Доска обьявлений (Предложение)

 
Последние комментарии
Автор → тык
в новости → Сказ о портвейне
 
Кто онлайн
 Всего на сайте: 7
 Гостей: 6
 Пользователи: - отсутствуют
 Роботы: crawl Bot

 
Теги
Google, автомобиль, аппарат, беспилотник, более, большой, будет, впервые, готовится, компании, Компания, Космический, который, Марсоход, мир, мире, могут, может, НАСА, Новая, нового, Новый, обнаружили, Первые, первый, позволит, позволяет, помощью, рекорд, робот, самый, свет, Система, создали, Создан, стать, Телескоп, Технология, Ученые, через

Показать все теги
 
Карта сайта
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
 

 

 

 

 
Прокрутить вверх