Ein Photon auf Bestellung
Ein einzelnes Atom in einer Teilchenfalle könnte sich als Quelle einzelner Photonen eignen
Die Anregung eines einzelnen Atoms in einer Teilchenfalle im Ultrahochvakuum durch ein erstes Photon kann das Durchleiten eines zweiten behindern, das wirkt sich auf die Zeitpunkte aus, an denen Detektoren die die Teilchenfalle passierenden Photonen registrieren. Möglicherweise lassen sich solche Teilchenfallen künftig als Einzelphotonenquellen nutzen.
Photonen interagieren nicht direkt miteinander, jedoch kann Materie die Wechselwirkung der Lichtteilchen vermitteln. Dazu eignet sich ein einzelnes Atom in einer Teilchenfalle im Ultrahochvakuum, deren Geometrie an die Lichtwellenlänge angepasst ist. Das Atom kann dann ein einzelnes Photon absorbieren, so dass sich das Leuchtelektron auf dem untersten Anregungsniveau befindet und nachfolgende Photonen gleicher Wellenlänge das Atom nicht mehr weiter anregen können.
Forscher des California Institute of Technology in Pasadena haben diese Absorptionsvorgänge indirekt beobachtet, sie registrierten die transmittierten infraroten Photonen regelmäßiger, als es statistisch zu erwarten gewesen wäre. Die Zahl der in einer vorgegebenen Zeitspanne eintreffenden Photonen genügt normalerweise der Poisson-Statistik, im Experiment treffen die Photonen jedoch zeitlich regelmäßiger ein, als es die Poisson-Statistik vorsähe.
Die kalifornischen Wissenschaftler berichten über ihr Experiment in der Ausgabe vom 07. Juli 2005 der Zeitschrift Nature in Band 436 auf Seite 87.
