ทรรศนศาสตร์ไม่เชิงเส้นระดับโฟตอนเดี่ยว

หากท่านผู้อ่าน เคยอ่านหนังสือเกี่ยวกับ ทรรศนศาสตร์ไม่เชิงเส้น หรือที่รู้จักกันในชื่อ nonlinear optics ก็คงทราบว่า มันเป็นศาสตร์หรือความรู้ที่ใช้เพื่ออธิบายปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเมื่อมีแสงความเข้มสูง ๆ เหตุเพราะว่า เราจะเห็นความไม่เชิงเส้นของวัสดุทางแสงได้ ก็ต่อเมื่อแสงนั้นปฏิสัมพันธ์กับอะตอมในวัสดุอย่างมาก แต่เร็ว ๆ นี้ นักวิทยาศาสตร์กลุ่มหนึ่ง ได้ตีพิมพ์ผลการทดลองที่เกี่ยวกับแสงในระดับโฟตอนเดี่ยว และ แสดงให้เห็นว่า โฟตอนที่มากันเป็นกลุ่ม เมื่อเจอกับอะตอม จะทำให้เกิดปรากฎการณ์ไม่เชิงเส้นที่เรียกว่า การโปร่งแสงจากการเหนี่ยวนำด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetically Induced Transparency, EIT) การโปร่งแสงนี้ ทำให้เกิดโพลาริตอนริดเบอร์กในอะตอม และ ทำให้แสงที่ผ่านออกไปได้ จะต้องมีลักษณะเป็นตัว ๆ การพิสูจน์นั้นต้องใช้การทดลองทางทรรศนศาสตร์ควอนตัม (quantum optics) ซึ่งมีรายละเอียดเกินกว่าจะกล่าวในบล็อกนี้  อย่างไรก็ดี การทำให้เกิดโฟตอนส่งออกไปเป็นตัว ๆ นั้น มีประโยชน์ คือ ทำให้เราสามารถใช้มัน ในการสร้างสวิตซ์โฟตอนเดี่ยว (single photon switch) ซึ่งอาจจะเป็นอุปกรณ์ในระบบเครือข่ายควอนตัม (quantum network) ต่อไปในอนาคตได้

รูปข้างบน วาดโดยนำแนวคิดมาจาก T. G. Walker, "Strong interacting photons", Nature (online 25 July 2012) URL

บทความอ้างอิงสำหรับการทดลองที่กล่าวถึงนี้ คือ T. Peyronel et al., Nature (online 25 July 2012) URL

Create Date : 27 กรกฎาคม 2555		0 comments
Last Update : 27 กรกฎาคม 2555 2:46:03 น.
Counter : 2154 Pageviews.
Share Tweet