Российские физики впервые смешали свет на искусственном атоме

Российские физики впервые смешали свет на искусственном атоме

Группа ученых, в которую входят исследователи из МФТИ, впервые продемонстрировала эффект классического и квантового смешивания света на одиночном сверхпроводниковом кубите, выполняющем роль искусственного атома. Статья опубликована в Nature Communications.

«Искусственный атом» — система, во многом похожая на обычный атом (поскольку обе эти системы в некотором приближении можно описать как гармонический осциллятор). Например, такие системы одинаково испускают и поглощают отдельные кванты электромагнитного излучения. Реализовать искусственный атом можно с помощью сверхпроводникового резонатора, настроенного на частоту микроволнового излучения и связанного со сверхпроводящей полоской, по которой передаются сигналы.

В последнее время ученые активно исследуют подобные системы. Например, они превратили одиночный искусственный атом в лазер, добились генерации произвольных квантовых состояний света в резонаторе, научились управлять отдельными фотонами. Все эти эффекты требуют сильной связи между атомами и распространяющимися волнами (то есть отсутствия других каналов потерь энергии помимо излучения), поэтому их трудно наблюдать в квантовой оптике с естественными атомами. Искусственные атомы в этом плане более удобны для исследований.

В данной работе ученые сконцентрировались на исследовании эффекта четырехволнового смешения на одиночном искусственном атоме — кубите, созданном на основе джозефсоновского контакта. Этот эффект заключается в том, что при пропускании световых волн через нелинейную среду они взаимодействуют друг с другом, и возникает излучение на новых частотах, связанных с частотами исходных волн. В действительности, при одновременном рассеянии на искусственном атоме двух волн с одинаковыми амплитудами, но разными частотами 

N+1

Похожие новости:
Физики создали рекордно быструю вспышку света
Физики из Университета Центральной Флориды и Института физики Китайской академии наук разработали технологию, позволяющую создавать вспышки лазерного света длительностью всего около 53 аттосекунд. Это настолько короткие промежутки времени, что свет успевает преодолеть за них тысячную долю толщины ..
2017-08-14 13447 0 Технология
0
Физики создали пленку, превращающая стекло в дисплей
Концепция прозрачных дисплеев не нова, однако в настоящее время прозрачные экраны очень ограничены: они не позволяют делать просмотр с разных углов, дороги и сложны в изготовлении. Исследователи из Массачусетского технологического института, разработали систему, которая не только недорогая и простая в производстве, но и позволяет ..
2014-01-25 1158 0 Технология
0
Светодиоды научились излучать запутанный свет
Физики из Университета Торонто разработали схему работы светодиодов, которые за счет дополнительного сверхпроводящего слоя излучают запутанные фотоны. Работа опубликована в журнале Physical Review B, ее препринт можно найти в arxiv.org, кратко содержание статьи приводится на сайте университета. Обычные ..
2014-03-21 1049 0 Технология
0
Российские физики научили наночастицы выполнять логические операции
Коллектив, состоящий из четверых российских ученых, создал биороботов, которые способны производить логические операции вне клетки. Физики из Москвы опубликовали результаты своего исследования в журнале Nature Nanotechnology, импакт-фактор которого один из самых высоких в мире и равен 33. Ученым ..
2014-08-18 1018 0 Технология
0
Ученые нашли способ увеличить КПД лампы накаливания
Исследователи из Массачусетского технологического института во главе с физиком Огненом Иличем придумали способ увеличить КПД лампы накаливания. Результаты работы были опубликованы в журнале Nature Nanotechnology. Идея ученых заключалась в том, чтобы ограничить испускание лампой тепла во внешнюю ..
2016-01-13 1216 0 Технология
0
Немцы создали световой переключатель из одной молекулы
Физикам из Германии удалось использовать свет для управления свойствами молекулы. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Advanced Science, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Констанцского университета. Физики создали световой переключатель из одной молекулы. Она связывает два золотых ..
2015-04-21 1200 0 Технология
0
Инфракрасный свет научились превращать в видимый
Ученые разработали соединение, которое способно превращать свет в ближнем инфракрасном диапазоне в широкополосной белый свет. Изобретение предоставляет дешевый и эффективный способ получить видимый свет. О нем сообщается в журнале Science.Нильс Вильгельм Роземанн (Nils Wilhelm Rosemann) и его коллеги ..
2016-06-10 908 0 Технология
0
Ученые создали свет из вакуума
Ученым из Технического университета Чалмерса (Швеция) удалось создать свет из вакуума. Существование этого эффекта было предсказано более 40 лет назад. Полученные результаты будут опубликованы в журнале Nature. В ходе эксперимента, ученым удалось захватить фотоны, которые беспрерывно ..
2011-11-21 1739 0 Технология
0
Ученые создали нелинейную оптическую среду
Ученые из Университета Райса разработали способ расположения наночастиц металлов в форме дисков в геометрические узоры, который позволяет создавать оптические процессоры, преобразующие входящий сигнал света в выходящий свет другого цвета. Это крупное достижение группы, состоящей из физиков-теоретиков ..
2013-05-23 761 0 Технология
0
Одноатомная «лупа» помогла увидеть отдельные связи в молекуле
Физики из Испании и Великобритании разработали методику заключения света в резонатор объемом всего в 1 кубический нанометр. Это помогло ученым изучить колебания отдельных связей в одиночной молекуле: резонатор усилил взаимодействия между колебаниями атомов и светом в миллион раз. По словам авторов, ..
2016-11-12 8200 0 Технология
0
Физики продемонстирировали прозрачное железо
Электромагнитные волны могут сделать ядро атома железа прозрачным. Такой эффект продемонстрировали в своём эксперименте учёные, работающие на синхротроне в исследовательском центре DESY. Параллельно они доказали, что светом можно управлять и создали деталь для квантового компьютера будущего. Полученный эффект ..
2012-02-9 1706 0 Технология
0
Физики разработали лазер на флуоресцентных белках медуз
Физики из Великобритании и Германии разработали поляритонный лазер на основе зеленого флуоресцентного белка, работающий при комнатной температуре. Интересно, что в устройстве используется белок, синтезируемый модифицированными бактериями кишечной палочки, а в природе его аналоги встречаются у некоторых медуз. Ученые предполагают, что лазер ..
2016-08-24 7233 0 Технология
0
Физики научились «гравировать» электрические цепи в кристаллах
Ученые из Университета штата Вашингтон научились с помощью лазерного луча создавать электрические цепи в кристалле титаната стронция. В этом им помог эффект устойчивой фотопроводимости, при которой сопротивление материала падает в сотни раз при облучении светом и остается низким в течение долгого времени. Получившиеся электропроводные цепи в металле ..
2017-08-02 15680 0 Технология
0
Фотоэлемент впервые объединили в одно устройство с перезаряжаемым аккумулятором
Американские ученые впервые «скрестили» солнечный фотоэлемент с перезаряжаемым аккумулятором. О гибридном устройстве сообщается в журнале Nature Communications и в пресс-релизе Университета штата Огайо. Изобретение решает давнюю проблему солнечной энергетики: потери электроэнергии, связанные с перемещением электронов от фотоэлемента к внешней ..
2014-10-06 1031 0 Технология
0
Новый материал из золота не позволит увидеть свет
Ученые предложили использовать кукубитурилы для создания нового материала, который бы не отражал свет. Результаты своего исследования авторы опубликовали в журнале Nature Communications, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Кембриджского университета. Ученые предложили использовать новый метаматериал в качестве ..
2014-07-28 1151 0 Технология
0