(Phys.org) - Ett team av forskare vid University of Burgundy i Frankrike har visat att solitoner kan vibrera som riktiga molekyler när de är ihopkopplade. De har publicerat ett papper som beskriver deras teknik och resultat i Fysiska granskningsbrev tidning.

Solitoner är kvasipartiklar som sprider sig längs en icke-dissipativ våg. Uttryckt på ett annat sätt, de är vågformer som håller sin form när de rör sig - som en enda våg som rör sig över ytan av en damm. Många exempel på solitons har skapats och studerats, inklusive vad som händer när två eller flera av dem reser i samma medium och reagerar på grund av deras attraktion mot varandra. Tidigare studier har föreslagit att i vissa fall bindningarna som bildas mellan två solitoner kan få dem att vibrera som en molekyl, men tills nu, ingen hade faktiskt kunnat observera sådana vibrationer som inträffade.

I synnerhet, solitoner som skapas och skickas genom optiska fiberkablar är gjorda av mycket ljusa ljuspulser - tillräckligt starka för att orsaka en förändring av fiberkabeln för att inte tillåta att ljuset från pulsen sprider sig och försvagas. I denna nya insats, forskarna forskade på solitoner med hjälp av ett sådant arrangemang.

För att fånga vibrationerna, eller svängningar, laget utvecklade ett nytt sätt att använda en dispersiv Fourier -transform. De skickade solitoner till en optisk fiber med en extra frekvensberoende fördröjning och övervakade åtgärden med en snabb detektor. Genom att göra det tillät forskarna att omvandla ljuspulsen till en vågform som förlängdes i tid. När par skickades genom fiberkabeln, forskarna fann att de kunde observera dem bindning och att svänga med en amplitud på ungefär 1ps. De hittade också något annat - solitonernas relativa fas oscillerade också. Teamet noterar också att de kunde ändra hur "molekylerna" av ljus betedde sig genom att finjustera sin apparat.

Resultaten tyder på att det kan vara möjligt att få fiberoptiska kablar att bära mer information - istället för att en puls bara bär en bit, det kan vara möjligt att bära två, helt enkelt genom att skapa parade solitoner och skicka dem igenom.

© 2017 Phys.org