3

Լույսն ու ձայնը ուժեղ կապել են օպտիկական մանրաթելում՝ առանց ռեզոնատորի

Ֆիզիկոսները սառեցված օպտիկական մանրաթելում լույսի և ձայնային տատանումների ուժեղ կապ են ստացել լույսի ընդամենը մեկ անցումով։ Արդյունքը կարող է հիմք դառնալ քվանտային ազդանշանների մշակման նոր համակարգերի համար, սակայն նման սարք այս փորձով դեռ չի ցուցադրվել։

Լույսի և ձայնային ալիքների ուժեղ կապի չափումները 4 կելվին ջերմաստիճանի մանրաթելում․ փորձի և տեսական մոդելի գրաֆիկներ
4 կելվին ջերմաստիճանի մանրաթելում ուժեղ կապի փորձարարական և տեսական գրաֆիկները (նկ. 2, ձևաչափը հարմարեցված է) / © Laura Blázquez Martínez, Changlong Zhu, Birgit Stiller, Nature Physics, CC BY 4.0

Մաքս Պլանկի լույսի գիտության ինստիտուտի և Հանովերի Լայբնիցի համալսարանի հետազոտողները փորձի արդյունքները հոկտեմբերի 16-ին Nature Physics-ում հրապարակել են։ Բիրգիթ Շտիլլերի ղեկավարած թիմը ցույց է տվել, որ լույսի և մանրաթելի միջով տարածվող ձայնային ալիքների փոխազդեցության արագությունը կարող է գերազանցել համակարգում էներգիայի կորստի արագությունները՝ առանց օպտիկական կամ մեխանիկական ռեզոնատորի։

Այդ վիճակը ֆիզիկայում անվանում են ուժեղ կապ։ Երկու համակարգերն այնքան արագ են փոխանակում էներգիան, որ փոխանակումը հասցնում է տեղի ունենալ մինչև տատանումների համաժամանակության կորուստը։ Լույսի դեպքում խոսքը ֆոտոնների, իսկ ձայնային տատանումների դեպքում՝ ֆոնոններ կոչվող քվանտների փոխազդեցության մասին է։

Սովորաբար նման կապ ստանալու համար լույսը պահում են ռեզոնատորում, որտեղ այն բազմիցս շրջանառվում և փոխազդում է նյութի հետ։ Մանրաթելում պայմաններն այլ են․ լույսը անցնում է մեկ անգամ, ուստի նույն ուժեղ փոխազդեցությունն ապահովելը զգալիորեն ավելի դժվար է։

Փորձում օգտագործվել է հատուկ՝ բարձր ոչ գծայնությամբ օպտիկական մանրաթել, որը սառեցվել է մինչև մոտ 4 կելվին՝ Ցելսիուսի սանդղակով մոտ −269 աստիճան։ Այդ պայմաններում նվազում են ձայնային տատանումների կորուստները և ուժեղանում է Բրիլյուեն–Մանդելշտամի ցրումը՝ լույսի ու նյութի ակուստիկ ալիքների փոխազդեցությունը։ Համակարգն աշխատեցվել է 1550 նանոմետր ալիքի երկարությամբ լազերով։

Հետազոտողները ուժեղ կապը հայտնաբերել են ազդանշանի սպեկտրում։ Լազերի հզորությունն ավելացնելիս մեկ գագաթը բաժանվել է երկուսի, որոնց առավելագույն չափված հեռավորությունը կազմել է 26,7 մեգահերց։ Նոր չափման եղանակով նրանք նաև հետևել են երկու խառը՝ լուսաձայնային տատանումների հաճախականություններին․ դրանք հատվելու փոխարեն հեռացել են միմյանցից՝ ուժեղ կապին բնորոշ պատկերով։ Այս պատկերը համապատասխանել է տեսական հաշվարկներին։

Ձայնային ալիքները լույսից շատ ավելի դանդաղ են տարածվում, ուստի կարող են օգտագործվել ազդանշանները ժամանակավորապես պահելու կամ մշակելու համար։ Ինստիտուտը նշում է, որ նոր արդյունքը կարևոր քայլ է մանրաթելերն ապագայում ոչ միայն կապուղի, այլև քվանտային փոխազդեցությունների հարթակ դարձնելու ուղղությամբ։

Սակայն ուժեղ կապի գրանցումը դեռ չի նշանակում, որ թիմը փոխանցել կամ պահել է քվանտային տեղեկություն։ Հոդվածի հեղինակները քվանտային կոհերենտ փոխանակման ռեժիմին հասնելը դիտարկում են որպես հաջորդ քայլ․ դրա համար, ըստ իրենց գնահատման, անհրաժեշտ է մեծացնել լազերի հզորությունը կամ ավելի նվազեցնել կորուստները։ Փորձը հաստատել է ֆիզիկական սկզբունքի իրագործելիությունը, ոչ թե պատրաստի քվանտային հիշողության աշխատանքը։

Տեքստում վրիպա՞կ եք գտել։ Նշեք հատվածը և սեղմեք Ctrl (Cmd) + Enter։
Հետևեք մեզ Telegram-ում, Facebook-ում և Google News-ում

Հանրաճանաչ

Նոյեմբերի 8, 13:08
Հ. Թումանյան

Ավստրալիացի հետազոտողները նեյրացանցերի ուսուցման արդյունքների տարբերությունը կապել են մեկնարկային պայմանների ֆրակտալ կառուցվածքի հետ։ Նրանց փորձերում նույնիսկ գրեթե նույն կարգավորումներով ուսուցանված ցանցերը կարող էին տարբեր պատասխաններ տալ։

Նոյեմբերի 6, 17:08
Հ. Թումանյան

Ֆրանսիան պատրաստվում է MBDA ընկերությունից պատվիրել ծովային բազավորման MdCN թևավոր հրթիռի նոր՝ Mk2 տարբերակը։ Առաջին մատակարարումները նախատեսված են 2030 թվականին։

Նոյեմբերի 8, 10:08
Հ. Թումանյան

Իսրայելի նախագահ Իսահակ Հերցոգը նոյեմբերի 7-ին հայտարարել է, որ նոր կառավարություն կազմելու մանդատը կտա «Յաշար» կուսակցության առաջնորդ Գադի Էյզենկոտին։ Մանդատի պաշտոնական փոխանցումը նախատեսված է նոյեմբերի 8-ին՝ նախագահի նստավայրում։

Նոյեմբերի 1, 20:00
Հ. Թումանյան

Սենեգալում հոկտեմբերի 31-ին բացվել են Դակար-2026 պատանեկան օլիմպիական խաղերը՝ Աֆրիկայում անցկացվող առաջին օլիմպիական մարզական իրադարձությունը։ Մինչև նոյեմբերի 13-ը Դակարում և հարակից երկու քաղաքներում կմրցեն շուրջ 2700 պատանի մարզիկներ։

Նոյեմբերի 4, 08:05
Հ. Թումանյան

CERN-ի LHCb փորձարարական խումբը ստացել է B⁰ մեզոնի՝ մյուոնի և հակամյուոնի տրոհման վկայություն։ Ըստ Ստանդարտ մոդելի՝ այս պրոցեսը տեղի է ունենում նման մեզոնների մոտավորապես յուրաքանչյուր տասը միլիարդ տրոհումից մեկում։

Նոյեմբերի 3, 10:10
Հ. Թումանյան

ԱՄՆ-ի միջնորդությամբ Ուկրաինայի և Ռուսաստանի ներկայացուցիչները նոյեմբերի 10–11-ին Աբու Դաբիում աշխատանքային բանակցություններ կանցկացնեն։ Այդ մասին նոյեմբերի 2-ին հայտարարել է ԱՄՆ հատուկ բանագնաց Սթիվ Ուիթքոֆը՝ նշելով, որ օրակարգում կլինեն հետպատերազմյան անվտանգության պայմանավորվածություններն ու պատերազմի ավարտին ուղղված քայլերը։

Հոկտեմբերի 16, 17:03
Հ. Թումանյան

Tesla-ն ներկայացրել է նոր սերնդի Roadster-ը, որը կարողանում է կարճ ժամանակով օդ բարձրանալ, պտույտ կատարել և վայրէջք կատարել անիվների վրա։ Ընկերության հայտարարությամբ՝ մեքենան 0-ից մինչև 97 կմ/ժ արագացել է 0,81 վայրկյանում, իսկ արտադրությունը նախատեսվում է սկսել 2028-ին։

Հոկտեմբերի 11, 21:17
Հ. Թումանյան

Գիտնականներն ուսումնասիրել են Սուրբ Հեղինե կղզում ապրող Ջոնաթան հսկա կրիայի գենոմն ու գեների ակտիվությունը կարգավորող քիմիական նշումները։ Ըստ գնահատականների՝ 194 տարեկան կենդանու մոտ հայտնաբերված որոշ առանձնահատկություններ կարող են առնչվել նրա երկարակեցությանը, սակայն այդ կապը դեռ ապացուցված չէ։

Հոկտեմբերի 14, 09:35
Հ. Թումանյան

NASA-ի Parker Solar Probe սարքի տվյալներով գիտնականները պարզել են, որ արևային քամու մագնիսական տատանումների պտույտի ուղղությունը փոխվում է՝ կախված դիտարկվող մասշտաբից։ Արդյունքն օգնում է հասկանալ տիեզերական պլազմայի տուրբուլենտ վարքը և կարող է օգտակար լինել տիեզերական եղանակի մոդելավորման համար։

[miniorange_social_login]

Մեկնաբանություններ

Գրել մեկնաբանություն