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Quand vous voyez de la lumière, vous êtes en train de regarder les photons recraché par un atome excité. Mais si au lieu de la lumière, un atome excité publié une onde de matière?
Qu’est ce qu’une équipe de physiciens ont—ils créé une expérience qui crache des atomes par le même processus par lequel les atomes normalement émettre de la lumière, appelé “émission spontanée.” Aussi bizarre que cela puisse paraître, ils sont intéressés par une encore plus insaisissable phénomène: l’étrange comportement de la matière appelé les cristaux photoniques.
“C’est un nouveau système qui est un riche terrain de jeux,” auteur de l’étude, Dominik Schneble l’Université de Stony Brook dit Gizmodo. Schneble d’avis qu’il serait un outil utile pour étudier les systèmes qui produisent de la lumière—comme les cristaux photoniques.
Les cristaux photoniques sont des formes de la matière à travers laquelle certaines fréquences (essentiellement couleurs) de la lumière ne peuvent pas se déplacer. Ce sont des substances qui existent dans la nature sous la forme de certains animaux modèles de couleur et ont beaucoup d’utilisations dans la création de la haute technologie de l’équipement optique.
Lumière prend loufoque propriétés lorsque limité à ces cristaux photoniques. Ils peuvent éprouver des “fractions de décroissance”, où le système a en quelque sorte deux émis et non émis sa lumière en même temps—en fait, l’atome est dans un excité quantique de l’état excité et ne pas excité. Et en général, les atomes de cracher leur lumière assez rapidement après qu’ils ont été ravis. Mais dans les cristaux photoniques, ces atomes peuvent rester excité sans cracher leur lumière pendant une longue période, l’auteur de l’étude Ludwig Krinner de Stony Brook dit Gizmodo.
Ce sont des comportements bizarres qui sont difficiles à comprendre, parce que c’est vraiment possible de les observer par la lumière que laisse le cristal. Ainsi, les chercheurs ont créé un système qui présenterait les mêmes comportements et permettrait également de faire observer qu’il se passe. Leur travail est publié dans la Nature.
Comme de nombreux étrange consonance physique des avances, cette recherche commence avec un condensat de Bose-Einstein condensat, un système dans lequel les atomes sont tenues à ultra-basses températures. Ces atomes, puis présentent les comportements étranges de la mécanique quantique, mais à une échelle suffisamment grande pour être observé par les scientifiques.
Le nouveau système regardé la façon dont beaucoup de Bose-Einstein de condensat expériences look, avec des lasers de piégeage des atomes de rubidium. L’interaction des lasers créé une ligne droite de l’énergie potentielle du puits de l’image d’une seule rangée d’un carton d’œufs. Ils ont rempli le puits avec le froid des atomes de rubidium qui pourrait être dans l’un des deux états, qu’ils ont appelé “rouge” et “bleu”. “Rouge” des atomes de rubidium coincé dans les murs de l’énergie puits. Mais “bleu” serait ignorer les murs complètement, et déplacé librement de l’laser-limites imposées. Ajout d’un champ magnétique oscillant autorisé les atomes de basculer entre ces deux états.
Les physiciens ont accompli leur but, et le puits spontanément émis une vague de “bleu” des atomes de rubidium, comme un atome spontanément en émettant des photons. Ceci est connu comme une onde de matière.
Le système a pris sur ces étranges propriétés précédemment sais seulement d’exister dans les cristaux photoniques, comme les fractions de la carie.
Ces question-wave systems pourrait permettre à des physiciens d’étudier quelque chose de difficile à étudier dans les cristaux photoniques, Alejandro González Tudela et J. Ignacio Cirac, les physiciens de l’Institut Max Planck d’Optique Quantique en Allemagne n’est pas impliqué dans l’étude, a écrit dans un commentaire, ils sont passés à Gizmodo. L’accès aux régions à l’intérieur des cristaux photoniques, où la lumière est générée et voyage peut être difficile. La question de l’onde de la configuration du laboratoire de façon précise analogique à donner aux scientifiques une idée de la façon dont ces cristaux photoniques travail.
Cette recherche peut paraître obscur, mais il est passionnant pour la même raison que beaucoup d’autres ésotérique découvertes de la physique sont passionnants. Ils sont pour nous un moyen d’apprendre au sujet de certains de la plus étrange des phénomènes dans l’univers.
[La Nature]