Οι προσομοιώσεις δείχνουν ότι ένα μόνο φωτόνιο μπορεί να διεγείρει ταυτόχρονα δύο άτομα

Οι προσομοιώσεις που εκτελούνται από φυσικούς στο Πανεπιστήμιο της Βιέννης αποδεικνύουν ότι ένα μόνο φωτόνιο μπορεί να διεγείρει ταυτόχρονα δύο γειτονικά άτομα. Αυτό το φαινόμενο, γνωστό ως `Förster Resonance Energy Transfer '(FRET), έχει παρατηρηθεί σε πειράματα που περιλαμβάνουν πολλαπλά φωτόνια, αλλά αυτή είναι η πρώτη φορά που έχει αποδειχθεί ότι εμφανίζεται με ένα μόνο φωτόνιο.

Το FRET συμβαίνει όταν ένα ενθουσιασμένο άτομο μεταφέρει ενέργεια σε ένα γειτονικό άτομο μέσω μιας μη ακτινοβολίας. Η μεταφορά ενέργειας προκαλείται από ένα εικονικό φωτόνιο, το οποίο δεν εκπέμπεται ή απορροφάται στην πραγματικότητα. Στην περίπτωση του FRET ενός φωτονίου, το εικονικό φωτόνιο ανταλλάσσεται ταυτόχρονα μεταξύ των δύο ατόμων, επιτρέποντας ταυτόχρονα να ενθουσιαστούν και τα δύο άτομα.

Οι προσομοιώσεις πραγματοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας ένα κβαντικό μηχανικό μοντέλο δύο ατόμων που αλληλεπιδρούν με ένα μόνο φωτόνιο. Το μοντέλο έδειξε ότι η πιθανότητα του FRET ενός φωτονίου είναι πολύ μικρή, αλλά εξακολουθεί να είναι αρκετά σημαντική για να ανιχνευθεί σε πειράματα.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι το FRET ενός φωτονίου θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών για την κβαντική πληροφορική και την κβαντική επικοινωνία. Για παράδειγμα, το FRET ενός φωτονίου θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία κβαντικής εμπλοκής μεταξύ δύο ατόμων, η οποία αποτελεί βασικό πόρο για την κβαντική πληροφορική.

Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Physical Review Letters.