تتجمع الفوتونات في ثلاثيات بفضل ذرتين ⚡ экспресс
التحكم في الفوتونات المنفردة هو أساس البصريات الكمومية. في هذا العمل، نُظِّم تفاعل الفوتونات من خلال ربطها بذرات اصطناعية منفردة مدمجة في دليل موجي نانوفوتوني. بزيادة عدد هذه الباعثات، أظهر العلماء أن ارتباطات أكثر تعقيدًا تنشأ بين الفوتونات: على سبيل المثال، من زوج من الذرات سُجِّلت لأول مرة حزم ضوئية ثلاثية، بينما تم كبت مساهمة الفوتونات المنفردة. الانتقال إلى ثلاث ذرات يؤكد ميلاد البصريات الكمومية متعددة الجسيمات — خطوة نحو المحاكيات الكمومية والحالات المتشابكة.
الضوء هو تيار من الفوتونات. في دليل موجي خاص يشبه ممرًا ضيقًا، تمرر الذرة التي تعمل 'كحارس بوابة' الفوتونات فرادى عادةً. وتدرس هذه الظاهرة التحليل الطيفي للجسيمات المفردة.
عند وضع 'حارسين' متجاورين، فإنهما يجبران الفوتونات على التجمع في ثلاثيات. وفي التجربة، حققت ذرتان اصطناعيتان - وهما في جوهرهما دارات فائقة التوصيل دقيقة - متصلتان بدليل موجي مشترك، هذا التأثير بالضبط. الفوتونات التي تتجاهل بعضها البعض في الظروف العادية، تبدأ فجأة في التحرك في مجموعات ثلاثية. لا تزال تنطلق بسرعة سرعة الضوء، لكن سلوكها الآن مختلف جذريًا. تتوافق هذه النتيجة مع النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات وتفتح الطريق أمام بصريات كمومية متعددة المهام.
لطالما حلم بهذا رواد البصريات الكمومية لعقود: ليونارد ماندل وروي غلاوبر.
🎯 لرؤية فوتونات مفردة، تحتاج إلى ظلام تام وكواشف فائقة الحساسية. في المصباح العادي، أعدادها هائلة لدرجة أن العدّ لا معنى له.
🎬 في الخيال العلمي، يعد الاتصال الكمومي بنقل فوري للبيانات. ثلاثيات الفوتونات ليست قادرة على ذلك بعد، لكنها تساعد في فهم العالم الكمومي بشكل أفضل.