Soliton-molekyler fik til at vibrere som rigtige molekyler

(Phys.org) – Et team af forskere fra University of Burgundy i Frankrig har vist, at solitoner kan vibrere som rigtige molekyler, når de parres. De har udgivet et papir, der beskriver deres teknik og resultater i Fysisk gennemgangsbreve tidsskrift.

Solitoner er kvasipartikler, der forplanter sig langs en ikke-dissipativ bølge. Sagt på en anden måde, de er bølgeformer, der holder deres form, mens de bevæger sig - som en enkelt bølge, der bevæger sig hen over overfladen af ​​en dam. Mange eksempler på solitoner er blevet skabt og studeret, herunder hvad der sker, når to eller flere af dem rejser i det samme medie og reagerer på grund af deres tiltrækning til hinanden. Tidligere undersøgelser har antydet, at i nogle tilfælde, bindingerne, der dannes mellem to solitoner, kan få dem til at vibrere som et molekyle, men indtil nu, ingen havde rent faktisk kunne observere sådanne vibrationer forekomme.

Især solitoner, der skabes og sendes gennem optiske fiberkabler, er lavet af meget lyse lysimpulser - klare nok til at forårsage en ændring af fiberkablet for at forhindre, at lyset fra pulsen spredes ud og svækkes. I denne nye indsats, forskerne udførte deres forskning på solitoner ved hjælp af et sådant arrangement.

For at fange vibrationerne, eller svingninger, holdet udviklede en ny måde at bruge en dispersiv Fourier-transformation på. De sendte solitoner ind i en optisk fiber med en ekstra frekvensafhængig forsinkelse og overvågede handlingen med en hurtig detektor. Dette gjorde det muligt for forskerne at konvertere lyspulsen til en bølgeform, der blev forlænget i tid. Når par blev sendt gennem fiberkablet, forskerne fandt ud af, at de var i stand til at observere dem binde og oscillere med en amplitude på ca. 1ps. De fandt også noget andet - solitonernes relative fase svingede også. Holdet bemærker også, at de var i stand til at ændre, hvordan lysets "molekyler" opførte sig ved at finjustere deres apparater.

Resultaterne tyder på, at det kan være muligt at få fiberoptiske kabler til at bære mere information - i stedet for en puls, der kun bærer en bit, det kan være muligt for den at bære to, simpelthen ved at oprette parrede solitoner og sende dem igennem.

© 2017 Phys.org