Чип, который на лету гасит одиночные фотоны ✦
Ученые создали микроскопический резонатор, где свет и вещество взаимодействуют по-новому. Это похоже на качели, которые можно раскачивать в такт, меняя силу колебаний — так удалось управлять излучением одиночных фотонов. Яркость и длительность свечения изменили в семь раз. А что, если такими «качелями» оснастить квантовый компьютер?
Световое кольцо на чипе подобно комнате, где эхо можно включать и выключать. Внутри него встроен источник одиночных фотонов — квантовая точка. Электрическое напряжение создает в кольце особый узел волн, где световое поле обращается в ноль, не давая фотону родиться, а при смене настройки ускоряет излучение в семь раз. Эффект предсказывали Серж Арош и Рой Глаубер, но теперь он реализован в микросхеме с управлением по напряжению.
Измерения световых спектров подтвердили, что время жизни фотона обратимо меняется более чем в семь раз, а его спектр в дуализме волны-частицы показывает провал до нуля — в согласии с электродинамикой, учитывающей потери. Это открывает путь к сверхбыстрым оптическим переключателям для квантовой информации и квантовых компьютеров, где фотоны в суперпозиции состояний служат кубитами, а их квантовые измерения гарантируют защиту от подслушивания.
🎯 Эффект усиления излучения в резонаторе, предсказанный Эдвардом Парселлом в 1946 году, теперь дополнен обратным феноменом: ученые впервые научились полностью тушить излучение одиночного фотона, не меняя конструкцию, а лишь создавая узел стоячей волны.