นักวิจัยประสบความสำเร็จในการสังเกตโฟตอนแต่ละตัวและโฟตอนคู่หนึ่งที่มีปฏิสัมพันธ์กับจุดควอนตัมจุดเดียวในวิธีที่ต่างออกไป ความสำเร็จนี้อาจปูทางไปสู่การจัดการสถานะโทนิคที่แปลกใหม่โดยมีความเกี่ยวข้องกับเทคนิคการวัดที่ปรับปรุงด้วยควอนตัม การคำนวณควอนตัมที่ใช้แสง และมาตรวิทยา คุณลักษณะอย่างหนึ่งของโฟตอนคือพวกมันไม่โต้ตอบกันโดยง่าย คุณสมบัตินี้ทำให้สามารถถ่ายโอน
ข้อมูล
โดยแทบไม่ผิดเพี้ยนด้วยความเร็วแสงสำหรับการสื่อสารทางไกลในใยแก้วนำแสง อย่างไรก็ตาม ในบางกรณี นักวิจัยต้องการให้แสงโต้ตอบ ตัวอย่างเช่น ในอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ พวกเขาต้องการสร้างสถานะของแสงที่สามารถทำให้เครื่องมือเหล่านี้มีความไวมากขึ้น สิ่งนี้ต้องมีการโต้ตอบระหว่างโฟตอน
โฟตอนที่มีปฏิสัมพันธ์ก่อให้เกิดสถานะที่ถูกผูกไว้ ซึ่งเป็นอนุภาคควอซิพติเคิลที่ก่อให้เกิดกระบวนการทางกายภาพที่สำคัญทางเทคโนโลยี เช่น การเปล่งแสงที่ถูกกระตุ้น อย่างไรก็ตาม จนถึงขณะนี้ สถานะดังกล่าวไม่เคยถูกสังเกตโดยตรง กระตุ้นการโต้ตอบของโฟตอนที่แข็งแกร่งในงานวิจัยชิ้นใหม่นี้
นักวิจัยที่นำโดยนักฟิสิกส์แห่งมหาวิทยาลัยซิดนีย์ในออสเตรเลีย และนาตาชา ทอมม์จากมหาวิทยาลัยบาเซิลในสวิตเซอร์แลนด์ ได้สังเกตสถานะเหล่านี้โดยการนำคลื่นแสงเลเซอร์ที่สลัวมาก (ซึ่งมีจำนวนโฟตอนต่ำ) ผ่าน หมุนเวียนในระบบโพรงควอนตัมดอท แสงถูกกระจายกลับและเปลี่ยนทิศทางโดยวงจร
หมุนเวียนไปยังสิ่งที่เรียกว่าการตั้งค่าซึ่งติดตั้งเครื่องตรวจจับโฟตอนเดี่ยวที่บันทึกช่วงเวลาที่โฟตอนแต่ละตัวกระทบกับพวกมัน พัลส์สามารถประมาณได้ว่ามีโฟตอนเป็นศูนย์ หนึ่งหรือสองโฟตอนในนั้น อธิบาย แต่ความน่าจะเป็นที่จะมีโฟตอนเดียวนั้นมากกว่าสองโฟตอนมาก “เมื่อเราวัดความเข้ม
ของแพ็กเก็ตพัลส์ การวัดนั้นจะถูกควบคุมโดยส่วนโฟตอนหนึ่งส่วนของพัลส์ เนื่องจากส่วนโฟตอนสองโฟตอนมีขนาดเล็กกว่ามาก เราเอาชนะปัญหานี้ได้ด้วยการวัดฟังก์ชันสหสัมพันธ์อันดับสองของแสง ซึ่งช่วยให้เราสามารถวัดความน่าจะเป็นที่โฟตอนสองตัวจะมาถึงเครื่องตรวจจับภายในระยะเวลา
ที่ต่างกันมาก”
โฟตอนสองตัวล่าช้าน้อยกว่าหนึ่งโฟตอน เทคนิคการวัดซึ่งมีรายละเอียดอยู่นั้นไม่ไวต่อโฟตอนเดี่ยว ดังนั้นจึงบันทึกเฉพาะส่วนโฟตอนสองส่วนของพัลส์ เมื่อเปรียบเทียบการวัดทั้งสองนี้ นักวิจัยสังเกตว่าสถานะโฟตอนสองสถานะล่าช้าน้อยกว่าสถานะโฟตอนหนึ่ง พวกเขาสามารถเห็นความแตกต่าง
ระหว่างโฟตอนหนึ่งอันที่โต้ตอบกับระบบของพวกเขาเมื่อเทียบกับสองอัน เนื่องจากอุปกรณ์ที่พวกเขาสร้างขึ้นนั้นก่อให้เกิดปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงระหว่างโฟตอน ด้วยปฏิกิริยาระหว่างโฟตอนและโฟตอนที่แข็งแกร่งมากนี้ โฟตอนทั้งสองจะก่อตัวเป็นสถานะที่จับกันสองโฟตอน
“ในการวัดโฟตอนเดี่ยว เราจะวัดเวลามาถึงที่เครื่องตรวจจับเพียงตัวเดียวในการตั้งค่าของเรา”อธิบาย “ในการวัดความสัมพันธ์ระหว่างโฟตอนสองตัว เราจะวัดเวลาที่โฟตอนสองตัวมาถึงเครื่องตรวจจับที่ต่างกันสองตัว หากมีโฟตอนเพียงตัวเดียว ตัวตรวจจับหนึ่งในสองตัวเท่านั้นที่ “คลิก” และอีกตัวจะไม่ “คลิก”
ดังนั้น “ความสัมพันธ์” ระหว่างตัวตรวจจับทั้งสองจะเป็นโมฆะ นี่คือสาเหตุที่การวัดนี้ไม่ไวต่อโฟตอนเดี่ยว: เราใช้ตัวตรวจจับสองตัว หากมีโฟตอนเพียงตัวเดียว เครื่องตรวจจับเพียงตัวเดียวจะคลิก”“การที่สามารถมองเห็นโฟตอนหนึ่งและโฟตอนสองอันมีปฏิสัมพันธ์ต่างกันกับควอนตัมดอท
(ซึ่งมีพฤติกรรมเหมือนอะตอมเทียมเดี่ยวๆ) โดยพื้นฐานแล้วหมายความว่าเรากำลังสร้างเลนส์แบบไม่เชิงเส้นด้วยโฟตอนเพียงสองตัว” มาห์มูเดียนกล่าวเสริม “ด้วยการแสดงให้เห็นว่าเราสามารถระบุและจัดการกับสถานะที่จับกับโฟตอนดังกล่าวได้ เราได้ดำเนินขั้นตอนแรกที่สำคัญในการควบคุมแสงควอนตัม
ตามหลักการแล้ว นักวิจัยระบุว่าสถานะควอนตัมของแสงดังกล่าวสามารถนำมาใช้เพื่อทำการวัดที่ละเอียดอ่อนมากขึ้นด้วยความละเอียดที่ดีขึ้นโดยใช้โฟตอนน้อยลง ซึ่งเป็นสิ่งที่อาจมีความสำคัญสำหรับการใช้งานในกล้องจุลทรรศน์ชีวภาพ ซึ่งแสงความเข้มสูงสามารถทำลายตัวอย่างที่บอบบางได้
คุณสมบัติ
ที่สังเกตเห็นนั้นมีขนาดเล็กเป็นพิเศษ“แพลตฟอร์มที่เราสร้างขึ้นมีความยืดหยุ่นสูง” มาห์มูเดียนกล่าวเสริม “มันเป็นส่วนต่อประสานที่เกือบจะสมบูรณ์แบบระหว่างแสงและสสารในระดับควอนตัม และสามารถใช้เพื่อสร้างแสงควอนตัมประเภทต่างๆ ที่หลากหลายสำหรับการใช้งานในด้านต่างๆ
เช่น การสื่อสารที่ปรับปรุงด้วยควอนตัม มาตรวิทยา หรือการคำนวณ”ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถจัดเตรียมหน่วยการสร้างสำหรับการตระหนักถึงสถานะพิเศษของโฟตอนที่สามารถใช้สร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ “ทนต่อความผิดพลาด” ซึ่งทนทานต่อเสียงรบกวน เขากล่าว
ในชีววิทยาและการแพทย์ในปี 1967 ตัวอย่างเช่น นักฟิสิกส์จากโรงพยาบาล ในนิวยอร์ก ตั้งข้อสังเกตว่าในขณะที่ “การพัฒนาที่น่าตื่นตะลึงดังกล่าวสร้างความชัดเจน และความต้องการที่ชัดเจนสำหรับนักฟิสิกส์และความช่วยเหลือ บทบาทของนักฟิสิกส์คือช่างเทคนิคที่มีชื่อเสียงซึ่งทำงานเกี่ยวกับระเบียบ
และเครื่องมือวัดฉันไม่ยอมรับการตีความนั้น อันที่จริง ผมขอเถียงว่าเราต้องแสดงความชื่นชมต่อเทคโนโลยีที่มีพื้นฐานทางฟิสิกส์ด้วยการลงทุนกองทุน NIH ในเชิงรุกมากขึ้นในการพัฒนาเทคโนโลยี เราได้เริ่มดำเนินการดังกล่าวผ่านสมาคมวิศวกรรมชีวภาพแห่งใหม่และการเน้นย้ำข้าม NIH
ในด้านการพัฒนาเทคโนโลยี ถึงกระนั้น ฉันอยากจะพูดถึงการมีส่วนร่วมที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นที่ฟิสิกส์สร้างให้กับชีววิทยา ผ่านความพยายามของนักฟิสิกส์ที่พยายามทำความเข้าใจกฎของระบบสิ่งมีชีวิตความสัมพันธ์ระหว่างฟิสิกส์กับการแพทย์นี่เป็นหนึ่งในแนวทางการวิจัยในอนาคตของเรา”เพื่อการใช้งานจริง
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
