محققان در حال انجام آزمایشات جدیدی برای مشاهده و بررسی برهمکنش بین نور و ماده در بنیادی‌ترین سطح آن هستند. روش آنها می‌تواند با نشرکننده‌های نوری دیگر همانند آنچه در ارتباطات کوانتومی مورد استفاده قرار می‌گیرند کار کند.
روش‌های طیف‌سنجی به‌دلیل اساس ساده آنها همواره مورد توجه بوده‌اند. این روش‌ها بر اساس جذب فرکانس‌هایی از نور که سبب انتقال یک اتم یا مولکول به یک تراز انرژی بالاتر می‌شوند کار می‌کنند.
اخیراً محققان موسسه فناوری فدرال سوئیس در زوریخ با استفاده از رنگ آلی دی‌بنزن تانترن (DBATT) به‌عنوان یک مولکول جاذب و نشرکننده نور توانستند نشان دهند که یک هدف و یک منبع تک‌فوتونی می‌توانند در یک طول موج عمل کنند. آنها هم هدف و هم نشرکننده را از DBATT ساخته و آن را در بستر تترادکان قرار داده و تا 5/1 کلوین سرد کردند. سپس پرتوهای لیزر را بر روی مولکول‌هایی که در نشرکننده پراکنده شده‌اند متمرکز کرده و با برانگیختن آنها جریانی از فوتون‌های منفرد تولید کردند.
طیف‌سنجی فوتون منفرد می‌تواند به توسعه محاسبات نوری کمک کند
جمع‌آوری و متمرکز کردن این فوتون‌ها به‌سمت مولکول هدف یکی از چالش‌های اصلی این آزمایش است. برای غلبه بر این مشکل آنها اطراف نشرکننده را با لنزهای بسیار متراکم پوشاندند تا مانع پراکنده شدن فوتون‌ها شده و آنها را به سمت فبیر نوری روی مولکول هدف هدایت کنند. تعداد فوتون‌های جذب شده به‌وسیله مولکول هدف را می‌توان به‌وسیله کنترل پرتوی فوتون‌ها قبل و بعد از رسیدن به هدف کاهش داد.
این پژوهش گام مهمی به‌سوی برهمکنش کنترل شده فوتون‌ها و سیستم‌های کوانتومی منفرد است. این برهمکنش‌ها می‌توانند در ارتباطات کوانتومی یا محاسبات نوری کاربرد داشته باشند. در واقع انتقال یک فوتون منفرد ارتباطی بین بنیادی‌ترین ماهیت‌های فیزیکی است و خواص کوانتومی آنها را در یک زمان قابل وصول می‌کند.
