光子的人工磁场。

光子的人工磁场。

光粒子反应时一般不到磁场。苏黎世联邦理工学院的研究人员现在已经如何光子可以仍然会受到电场和磁场。将来这种方法可用于创建强人工磁场为光子。

光子是通常对磁场不敏感的。然而,他们的传播就可以由电场和磁场中操纵,虽然他们在固体介质中传播。(可视化︰ Colourbox / 蒙太奇约瑟夫 Kuster)

在现代信息技术而明确分工之间光粒子 (光子),用于通过大的距离和负责数据处理的计算机芯片的电子快速、 可靠地传输数据。为什么光子不用于数据处理的原因之一是,他们不能如电子容易被操纵。因为他们有不带电荷他们不能直接控制使用电场或磁场。现在一组研究人员在苏黎世率领 Ataç Imamoğlu,一位教授在量子电子学研究所实验展示了如何产生允许一个间接控制光子的人工磁场。

作为行李极化激元

即使它是不可能给光子实际的电荷,一个可以让他们相信,好像,他们有一个。现在几年研究者为例,开发了,其光学特性在生产过程中的光子移动通过它们,就好像他们”觉得”电场或磁场的一种老式的材料。这种技术的缺点,却一个人无法改变这些人工诱导的字段,或至少不是非常快。快速控制,当然,有必要建立计算机或其他设备在使用光子信息技术。

“我们的方针不基于复杂结构的光学材料”,说明了埃姆雷旅游休闲,高级科学家 Imamoğlu 的研究组中,”但对极化激元的使用”。当光子通过光波 (介电材料) 进入一种材料的电子可以移动或”极化”时,它们形成极化激元,光学耦合和极化波。后者也被称为是激子,都是成对的电子和”洞”,即缺少在能源结构中,电场力连结在一起的电子。

会在真空中自由传播的光子转换成极化激元和耳这些激子周围他们,所以说话,因为他们通过半导体移动。对电磁场通常不敏感的光子可以现在间接操纵通过这件行李通过公开使用的 Imamoğlu 到电和磁场中的半导体材料。

不断规范势

“联合的作用的磁场和电场极化激元然后导致规范势,说乡标记 Lim,Imamoğlu 的实验室博士后研究员。规范势可比作可倾式升降平台。如果有车辆放这样一个平台,然后举了起来,势能 (伴其高程) 车辆的变动,但车辆本身不会启动轧制。只有当平台倾斜的,因此出现了在高度上沿平台的区别,将车辆移动。以类似的方式规范势只有结果有效磁场中如果它在空间变化。

在实验中,只是发表在科学杂志自然通信中,Imamoğlu 和他的合作者管理,作为第一步,创建常数测量光子的潜力。若要检测,估量的潜力,研究人员建立了微型干涉仪。干涉仪中光首先被分成两束,然后传播,例如,通过不同的材料。梁,此后会再次,叠合和由此产生的干扰 — — 即事实的山峰和低谷期波取消,但两个吻合峰彼此相辅相成 — — 测量干涉仪的输出。

从产生的干涉条纹物理学家们能够推断出,事实上,是衡量潜在代理在半导体材料中。”它的美丽是我们可以使用衡量潜在随意到控件的字段”,Imamoğlu 说。即使在 ETH 研究者使用光子在半导体中的传播,他们已经证明这一点的方法是很一般。它是适用于任何系统的光子强耦合极化的介质,如里德堡原子气体。

下一步的研究人员计划致力于实现不同的空间,可以产生非常大的人工磁场中,光子的更强测量电位。这些字段可然后用于调查,使用光子,通常是只观察到的电子在强磁场中,如量子霍尔效应的影响下的现象。

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