Die Wellenfunktion eines einzelnen Photons ist in der Regel ein "Wellenpaket". Doch theoretisch kann man die Wellenfunktion in jede komplexe Form manipulieren, solange das Photon nicht direkt detektiert wird. Die Wissenschaftler konnten ein einzelnes Photon filtern und somit den Frequenzbereich der Wellenpacke schmalen. Aber die Änderung der Zeitabhängigkeit des Photonenpakets ist schwieriger, und man muss wissen, wann das PhotonModulatorDann braucht es Zeit, es zu ändern. Die typische Wellenpacklänge eines verwickelten Photonpaars beträgt nur ein Zehntel einer Pikosekunde, was für die bestehende Technologie zu kurz ist.

Jetzt hat sich die Situation geändert, und Wissenschaftler der Stanford University in den Vereinigten Staaten haben verwickelte Photonenwellenpacke mit einer Länge von fast einer Mikrosekunde generiert. Sie verwenden eine bestehende Technik, die als "langsames Licht" oder "elektromagnetische Induktionstransparenz" bezeichnet wird.PhotonenmodulationZunächst erzeugten sie ein paar Photonen mit etwas unterschiedlichen Frequenzen im Litonium-Gas. Niedrigfrequente Photonen bewegen sich im Gas mit einer Geschwindigkeit, die sich dem herkömmlichen Licht nähert, während sich hochfrequente Photonen wegen ihrer Wechselwirkung mit Lithium mit einer Geschwindigkeit von etwa 1/10.000 der Lichtgeschwindigkeit bewegen. inElektrooptischer ModulatorDie Erkennung der sich schnell bewegenden Photonen identifiziert die Ankunftszeit der sich langsam bewegenden Photonen. Da es unmöglich war, die Wellenpakete direkt zu messen, erkannten die Wissenschaftler eine große Anzahl der gleichen Photonen und erstellten eine Wahrscheinlichkeitsgrafik, in der die Photonen alle 300-Nanosekund-Zyklen auf dem Detektor auftauchen. In diesen Diagrammen zeigen sie, dass ein einzelnes Photonenpaket in zwei 50 Nanosekunden langen quadratischen Impulsen gebildet wird. Sie erzeugten auch Gaussische und exponentielle Wellenpakete. In der Vergangenheit wurden einzelne Photonen in speziellen Behältern erzeugt, um eine spezielle Wellenpackform zu erhalten. Aber jetzt...Elektrooptischer Modulatorbietet ein höheres Maß an Kontrolle. Diese Arbeit ist sowohl in Bezug auf die Grundlagen als auch in Bezug auf die Anwendung von Bedeutung und kann sowohl für die Quantenkryptologie als auch für den Speicher von Quantencomputern verwendet werden.