Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
ИНСТИТУТ ФИЗИКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВ ИМ. А.В. РЖАНОВА
Сибирского отделения Российской академии наук
НОВОСТИ
18.11.13
Фотонные молекулы в нелинейной среде

Хорошо известно, что кванты света не имеют массы. Оказалось, что в нелинейной среде они могут себя вести подобно массивным частицам. В работе физиков из Гарварда и Бостона было исследовано распространение света в нелинейной газовой среде сильно взаимодействующих атомов рубидия. Режим электромагнитно-индуцированной прозрачности использовался для «замедления» света. Атомы в высоковозбужденных (ридберговских) состояниях рассматривались как «посредники», благодаря которым фотоны могли взаимодействовать друг с другом. Схема эксперимента изображена на рисунке 1a. Пара линейно поляризованных фотонов распространялась через газовую среду и затем попадала на систему фотодетекторов. Статистика фотоотсчетов позволяла вычислить корреляционную функцию второго порядка. В зависимости от отстройки частоты от резонанса с атомным переходом, изображенным на рисунке 1b, наблюдалась группировка или антигруппировка фотонов. Спектры пропускания и нелинейный фазовый сдвиг как функция отстройки от резонанса приведены на рисунке 1c. При группировке вероятность одновременного выхода из среды пары фотонов увеличивается, а при антигруппировке достигает минимального значения (рис.1d) Это связано с возникновением квантовой нелинейности в среде вследствие дипольной блокады, которая выводит атомы внутри радиуса блокады из режима электромагнитно-индуцированной прозрачности. Распространение фотонов в такой среде можно представить как движение частиц, обладающих эффективной массой. И.И.Бетеров