Все по-близо сме до оръжието на джедаите

Учените откриха съществуването на "фотонни молекули", които се държат подобно на светлинните мечове, описани в научната фантастика.

Изследователите от Масачузетския технологичен институт начело с харвардския професор по физика Михаил Лукин успели да накарат лъч протони да образуват молекула. Това състояние на веществото до днес е съществувало само на теория.

Откритието противоречи на съвременните знания за това, което представлява светлината, разказва проф. Лукин в сп. Nature. Според съществуващите представи фотоните са лишени от маса частици, които не взаимодействат помежду си. Откритите от учените "фотонни молекули" обаче не се държат като лазерните лъчи. Тяхното поведение повече напомня на описаните в научната фантастика бластери.

"Когато фотоните взаимодействат един с друг, те се отблъскват и променят посоката си. Физиката на това, което се случва с тези молекули, е подобна на това, което сме виждали в киното", добавя Лукин.

За създаването на "фотонната молекула" физиците впръскали във вакуумна камера атоми рубидий, след това използвали лазери, за да охладят облака атоми почти до абсолютната нула. С много слаби лазерни импулси те изстрелвали в облака единични фотони.

Когато фотоните влизали в облака от студени атоми, тяхната енергия възбуждала атомите на пътя им. Последните силно забавили придвижването на фотоните. Енергията на фотоните се предавала от атом към атом, когато частиците светлина били в облака, но когато го напускали, тяхното състояние се променяло – два фотона образували молекула.

"Този ефект се нарича блокада на Ридберг" – казва Лукин. Той описва състоянието на атомите, когато атомът е възбуден – съседните атоми не могат да бъдат възбудени в същата степен. На практика ефектът обозначава, че когато два фотона влизат в атомния облак, първият възбужда атома, но трябва да се озове напред по-рано, отколкото вторият фотон ще започне да възбужда съседните атоми.

В резултат се получава, че двата фотона се привличат и отблъскват един от друг през облака, докато тяхната енергия се прехвърля от единия на другия.

Откритието е важна крачка по пътя към създаването на квантов компютър, за чиято основна спънка до днес се смяташе, че фотоните не взаимодействат един с друг.

Откритието може да помогне и на производителите на традиционни компютри, където редица компании работят над системи, основани на оптични маршрутизатори, които преобразуват светлинните сигнали в електрически.