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シミュレーションは、単一の光子が2つの原子を同時に励起できることを示しています

ウィーン大学の物理学者によって実行されるシミュレーションは、単一の光子が2つの隣接する原子を同時に励起できるという証拠を提供します。 「FörsterResonance Energy Transfer」として知られるこの現象(FRET)は、複数の光子を含む実験で観察されていますが、これは単一の光子で発生することが示されたのはこれが初めてです。

FRETは、励起された原子が非放射プロセスを通じて隣接原子にエネルギーを伝達するときに発生します。エネルギー伝達は、実際には放出または吸収されない仮想光子によって媒介されます。単一光子FRETの場合、仮想光子は2つの原子間で同時に交換され、両方の原子が同時に励起されるようにします。

シミュレーションは、単一の光子と相互作用する2つの原子の量子機械モデルを使用して実行されました。モデルは、単一光子フレットの確率が非常に小さいことを示しましたが、実験で検出するのに十分なほど重要であることが示されました。

研究者は、単一光子フレットを使用して、量子コンピューティングと量子通信のための新しい技術を開発できると考えています。たとえば、単一光子FRETを使用して、2つの原子間に量子絡み合いを作成できます。これは、量子コンピューティングの重要なリソースです。

この研究は、Journal Physical Review Lettersに掲載されました。

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