| | Сегодня, 06:03 | Новости науки и техники
Небольшие нанозеркала позволяет «смешивать» вопрос со светом
Когда атом или молекула излучает фотон света, фотон, как правило, не возвращается к молекуле. Тем не менее, исследователям удалось поместить молекулу в интерьер маленькой оптической полости. И, если эта молекула излучает фотон света, отражается от стенок полости и возвращается в нее до того, что может отделиться полностью. В результате этого возникают колебания, энергия, которая постоянно передается от молекулы к фотону и обратно, что приводит к своего рода » полный «смесь» света и материи. Эта попытка смешивания света с веществом, также были проведены ранее, но для этого требуется очень сложное оборудование, и процесс был проведен в условиях очень низких температур. Ученые Кембриджского университета разработали метод, который позволяет получить «симбиоз» материи и света при комнатной температуре.
Для обеспечения «смеси» вещества с учетом ученым пришлось разработать технологию изготовления оптических полостей, размером всего в один нанометр (одна миллиардная часть метра). Эти полости были реализованы в период между двумя поверхностями зеркала наночастиц золота, и в этом пространстве размещены молекулы органический краситель. Размещение молекул в строго указанное место в интервале, также является не самой простой задачей, для этой молекулы был помещен в «бочкообразную» молекулярной оболочки, что удерживало внутри, в строго вертикальное.
Когда структура оптико-молекулярной полости скомпилирован правильно, то молекулы, получив некоторое количество энергии извне, как бы «раскалывается» на две молекулы, которые находятся в различных квантовых состояний. И это является главной особенностью смеси материи и свету. Время перехода из одного состояния квантовой другого меньше триллионной доли секунды, именно столько времени требуется для излучения молекулы фотон и возвращение этого фотона делает молекулы.
Еще одна проблема, с которой столкнулись ученые, стало проблема измерения и регистрации реальность события «смесь» света и материи. Для этого была разработана методика, которая позволит ученым не вмешиваться в происходящие в оптической полости процессов, но для сбора необходимых данных потребовалось несколько месяцев для проведения непрерывного измерения. После того, что методика измерения была отработана, ученые смогли определить любой комбинации квантовых состояний, в которых находились одна, две или три молекулы, расположенные в интервале времени между наночастицами.
И в заключение, следует отметить, что такое необычное взаимодействие вещества со светом обеспечивает совершенно новых форм контроля физических и химических свойств материи. Так же можно использовать для передачи, хранения и обработки квантовой информации, для реализации процессов искусственного фотосинтеза, и для непосредственного управления образования химических связей между атомами.
