Harvard- und MIT-Physiker entwickeln materieartigen Zustand von Licht

Harvard-Professor Mikhail Lukin und MIT-Professor Vladan Vuletic ist es gelungen, Photonen miteinander zu verbinden, so dass sie sich wie Moleküle verhalten. Dieses Phänomen, welches bisher völlig theoretisch war, und nun in einem Experiment ermöglicht wurde scheint ein interessanter Schritt vorwärts in der Entwicklung von Quantencomputern zu sein.

Die Forscher pumpten Rubidium-Atome in eine Vakuumkammer. Dann verwendeten sie einen Laser, um die Atomwolke auf wenige Grad über dem absoluten Nullpunkt abzukühlen. Mit extrem schwache Laserimpulsen feuerten sie dann einzelne Photonen in die Wolke. Wenn die Photonen in die Wolke heruntergekühlter Atome eindrangen, gaben die Atome entlang des Weges ihre Energie ab, wodurch die Photonen drastisch verlangsamt wurden. Während sich das Photon durch die Wolke bewegt wird die Energie von Atom zu Atom weitergegeben und kommt schließlich hinter der Wolke wieder als Lichtenergie, also Einzelphoton raus. Schießt man jedoch zwei Photonen gleichzeitig in die Wolke, kommen sie am Ende in einer Verbindung wie ein Molekül wieder zum Vorschein.

Diese Art der bisher unbekannten Interaktion zweier Photonen könnte helfen eine funktionierende Informationsübertragung in Quantencomputern zu entwickeln, da es offenbar bisher ein Problem war eine solche Interaktion überhaupt zu bewerkstelligen.

Die Forscher vergleichen den Effekt mit dem von Laserschwertern: „Es ist nicht unangemessen diesen Effekt mit Lichtschwertern zu vergleichen. Wenn diese Photonen miteinander interagieren, stoßen und lenken sie sich gegenseitig ab. Die Physik von dem, was in diesen Molekülen passiert ist ähnlich zu dem, was man in den Filmen sieht.“, behauptet Lukin in der Pressemeldung.

Quellen: Gizmodo, Phys.org, ScienceDaily

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