دانشمندان برای اولین‌بار موفق به کنترل نور کوانتومی شدند
دانشمندان برای اولین‌بار موفق به کنترل نور کوانتومی شدند. این تکنولوژی به پیشرفت میکروسکوپ‌های بیولوژیکی کمک می‌کند.
در دیجیاتو ثبت‌نام کنید
جهت بهره‌مندی و دسترسی به امکانات ویژه و بخش‌های مختلف در دیجیاتو عضو ویژه دیجیاتو شوید.
عضویت در دیجیاتوتازههای تکنولوژی
دانشمندان برای اولین‌بار موفق شدند مقادیر بسیار کوچکی از فوتون‌های درحال اندرکنش - بسته‌های انرژی نور - را با همبستگی بالا تشخیص داده و کنترل کنند. این یک گام مهم در راستای کنترل و مهار نور کوانتومی است.
نور کوانتومی این مزیت را دارد که از فوتون‌های کمتری برای انجام اندازه‌گیری‌های حساس با وضوح بالا استفاده می‌کند. میکروسکوپ‌های بیولوژیکی ابزاری هستند که از این تکنولوژی بیشترین استفاده را خواهند برد. این میکروسکوپ‌ها باید اجرام بسیار کوچک را شناسایی کنند و اگر شدت نور تابیده برای شناسایی زیاد باشد، نمونه آسیب خواهد دید.
نتایج این مطالعه در تاریخ ۲۰ مارس در مجله Nature به چاپ رسیده است. این دستاورد بی‌سابقه نقطه عطف مهمی در تکامل فناوری کوانتومی است که به‌صورت بالقوه می‌تواند محاسبات کوانتومی و تصویربرداری پزشکی را وارد مرحله جدیدی از پیشرفت کند.
مهار نور کوانتومی در استفاده‌های عملی در توسعه لیزر کاربرد گسترده‌ای دارد. نظریه مرتبط با این مبحث به «آلبرت اینشتین» بازمی‌گردد که در سال ۱۹۱۶ در مورد گسیل نور فوتون‌های تحریک‌شده مقالاتی به چاپ رساند. در این مطالعه که اخیراً انجام شده است، دانشمندان موفق شدند گسیل تحریک‌شده تک فوتون را مشاهده کنند که همین امر نقطه عطفی در پیشرفت‌های مرتبط با فناوری کوانتومی است.
در اندازه‌گیری این گسیل، یک نقطه کوانتومی به‌عنوان یک اتم مصنوعی در نظر گرفته می‌شود. یک فوتون منفرد و پس از آن، یک جفت فوتون از این نقطه گسیل می‌شوند و آنچه دانشمندان باید انجام دهند، درحقیقت اندازه‌گیری تأخیر زمانی میان گسیل تک فوتون و جفت فوتون است.
دکتر «سهند محمودیان» از دانشکده فیزیک دانشگاه سیدنی که یکی از سرپرستان این تحقیق است، گفت: «این اندازه‌گیری‌ها به ما کمک می‌کنند نور کوانتومی را بهتر بشناسیم و آن را در توسعه فناوری‌های مرتبط به کار بگیریم.»
او افزود: «ما درحقیقت با نشان‌دادن اینکه میتوانیم حالت‌های پیوسته فوتون را شناسایی و دستکاری کنیم، اولین گام حیاتی به‌سمت مهار کوانتومی برای استفاده علمی را برداشته‌ایم. گام‌های بعدی در تحقیق این است که ببینیم چگونه میتوانیم از این رویکرد برای تولید حالت‌های نوری مختلف استفاده کنیم که در صنعت و پزشکی کاربرد گسترده‌ای دارند.»
دکتر «ناتاشا تام»، سرپرست تیم تحقیق، در پایان گفت: «دستگاه ساخته‌شده چنان برهم‌کنش‌های قوی میان فوتون‌ها ایجاد کرد که توانستیم تفاوت بین یک فوتون و دو فوتون درحال تعامل را مشاهده و شناسایی کنیم. این برهم‌کنش میان فوتون- دو فوتون که به‌اصطلاح به آن «حالت پیوند دو فوتون» گفته می‌شود، ازجمله برهم‌کنش‌هایی نسبتاً قوی است.»
برای گفتگو با کاربران ثبت نام کنید یا وارد حساب کاربری خود شوید.