Izbrane teme sodobne fizike in matematike
Članek opisuje osnove delovanja enofotonskega optičnega tranzistorja (stikala), ki temelji na uporabi Rydbergovih atomov, to je atomov vzbujenih v stanja z visokim glavnim kvantnim številom n. V prvem delu so opisani Rydbergovi atomi ter navedene pomembne lastnosti tovrstnih sistemov. V nadaljevanju so izpeljane interakcije med Rydbergovimi atomi, ki vodijo do pojava Rydbergove blokade. V drugem delu je predstavljeno delovanje optičnega tranzistorja, ki za doseganje interakcij med fotoni izkorišča lastnosti Rydbergovih atomov. Prvi \textit{preklopni} foton lahko shranimo v mediju v obliki vzbuditve, ki spremeni optične lastnosti medija za sledeče \textit{ciljne} fotone. Preklopni foton lahko kasneje povrnemo iz atomskega medija. Ob tem sta razložena elektromagnetno ustvarjena prozornost in princip ustavljanja in shranjevanja svetlobe v snovi.
The paper describes the basic mechanisms of a single photon transistor (switch) based on Rydberg atoms–atoms excited into states with a high quantum number n. First, Rydberg atoms are described and some important properties of such systems are considered. Next, interactions between Rydberg atoms (which result in the Rydberg blockade) are derived. The second part focuses on the mechanics of an optical transistor that exploits the properties of Rydberg atoms for achieving interactions between photons. The first \textit{gate} photon can be stored in the medium as an excitation which changes the optical properties for the oncoming \textit{target} photons. The gate photon can later be retrieved. Electromagnetically induced transparency and the principles of slow light are explained.