Plazmonlarda Kuantum Girişimi Gözlendi

Kaliforniya Teknoloji Enstitüsünde çalışan araştırmacılar yüzey plazmonlarmın iki fotonun kuantum girişimi yapmasına benzer biçimde girişim yaptığım gösterdi. Dr. J. S. Fakonas ve çalışma arkadaşlarının yaptığı çalışmanın sonuçları Nature Photonics’te yayımlandı.

Metallerin yüzeyindeki serbest elektronların toplu halde salınmasıyla yüzey plazma dalgalan oluşur. Fotonların elektromanyetik alanın kuantumları olmasına benzer biçimde plazmonlar da yüzey plazma dalgalarının kuantumlarıdır. Plazmonlar optik frekanslarda salındıkları için, metallerin üzerine düşen ışık, plazmonların oluşmasına neden olur. Plazmonların ışık ile doğrudan etkileşmesinden, daha önce Güneş ışığından enerji elde etmekte de yararlanılmıştı.

Araştırmacılar plazmonların kuantum girişimini gözleyebilmek için önce silikon çipler üzerinde, ışık demetlerini ikiye bölmeye yarayan dalgakılavuzlarına benzeyen cihazlar üretti. Daha sonra bu cihazları kullanarak iki plazmonun hareket yönleri girişim yapacak şekilde ayarlandı. Gözlemler iki plazmonun cihazdan beraber çıktığını yani girişim yaptığını gösterdi. Bu sonuçlar iki özdeş fotonun iki özdeş yüzey plazmonuna dönüştürülebileceğini gösteriyor.

Araştırma grubunun lideri Dr. H. A. Atvvater, yaptıkları araştırmanın sonuçlarının ileride kuantum bilgisayarlar geliştirilmesinde yararlı olacağını belirtiyor.

Plazmon dalgakılavuzlarınm çiplere yerleştirilmesiyle kuantum girişimine dayalı cihazlar geliştirilebilir.