Kuva: Michel Brune
Kuva: Michel Brune

Fyysikot ovat ensimmäistä kertaa tarkkailleet yksittäistä fotonia koko sen elinkaaren ajan.

Fyysikot ovat ensimmäistä kertaa tarkkailleet yksittäistä fotonia sen koko olemassaolon ajan. Suprajohtavaan peiliin vangittuja fotoneita seurattiin ohi kiitävällä atomien virralla. Uusi menetelmä saattaa osoittautua tärkeäksi työkaluksi myös kvanttitietokoneen kehittäjille.

Michel Burne ranskalaisesta Kastler Brossel -laboratoriosta rekisteröi työtovereineen fotonin noin sata kertaa sen elämän aikana. Pulmallinen tehtävä edellyttää, että fotoni onnistutaan ensin vangitsemaan. Tätä varten tutkijat rakensivat suprajohtavan peilin, johon fotoni jää vangiksi 0,13 sekunniksi. Aika voi kuulostaa lyhyeltä, mutta sen aikana fotoni ehtisi kiitää kymmenyksen Maan ja Kuun välisestä matkasta!

Myös fotonin mittaus on tähän asti ollut ongelma. Perinteiset ilmaisimet kun absorboivat fotonin energian, jolloin se tuhoutuu. Siksi Burne kumppaneineen suoritti mittauksen atomien virralla, joka lävistää fotonin vankilan. Sähkömagneettisena säteilynä fotoni muuttaa atomien energiatilaa, mikä paljastaa fotonin. Samanlaista atomien ja fotonien vuorovaikutusta tarvitaan myös kvanttitietokoneessa.

Ovela tekniikka julkaistiin Naturessa.